试析锂离子电池负极材料的发展前景
- 格式:doc
- 大小:16.50 KB
- 文档页数:3
2023年锂电负极氧化亚硅材料行业市场环境分析随着人们对清洁能源的需求日益强烈,锂电池市场逐渐火爆起来,而锂电池的负极材料作为锂电池的重要组成部分之一,也逐渐受到关注。
氧化亚硅作为一种新型锂离子电池负极材料,因其高比容、高安全性以及低价格等优点,逐渐成为锂电池制备的核心材料之一。
本文将对当前锂电负极氧化亚硅材料行业的市场环境进行分析。
1. 行业市场概述近年来,锂离子电池的使用量不断增加,尤其是移动电子设备、电动汽车、无人机等领域的发展,大大拉动了锂电池市场的需求。
而锂电池的负极材料即负极用氧化亚硅,作为锂离子电池中独特的新材料,以其理论比能量高、高容量、高稳定性、安全性高,制备成本低等优势,逐渐成为锂离子电池材料研究的重要方向。
2. 行业发展趋势随着新型能源汽车的逐渐兴起,氧化亚硅材料的需求也日益增长。
北美、欧洲、亚洲均拥有其应用市场,其中中国锂电池市场日益增长,是锂电池负极氧化亚硅材料的主要消费国家之一。
行业的发展趋势主要体现在以下几个方面。
(1)技术创新。
锂电负极氧化亚硅材料的制备技术一直在不断创新。
现在采用的主要技术包括物理气相沉积法、化学气相沉积法、电化学沉积法、溶胶-凝胶法、高温合成法等。
未来的发展方向将是提高其纯度和稳定性。
(2)产品品质提升。
现在氧化亚硅材料的产品质量参差不齐,部分产品存在空洞、表面积不均等问题,为其应用带来较大风险。
因此,未来行业将不断提高产品的品质和规范度。
(3)解决安全问题。
锂电池的安全问题也是整个行业需要面对的一个问题。
锂电池负极氧化亚硅材料的安全性直接影响到锂电池的安全性。
因此,整个行业需要致力于解决锂电池的安全隐患问题。
3. 行业竞争格局氧化亚硅材料的生产厂家主要分布在北美、欧洲和亚洲,其中亚洲占据着较大的市场份额。
行业内领先厂家包括美国ALB Materials、中国中航(南京)航空材料科技有限公司等。
未来,行业的竞争将更加激烈,由于行业供需关系的变化以及技术进步,新的参与者很有可能进入这个市场。
2024年锂电池负极粘结剂市场环境分析1. 前言锂电池作为目前最为广泛使用的可充电电池,其负极粘结剂是确保电池性能稳定和寿命的重要组成部分。
本文将对锂电池负极粘结剂市场环境进行分析,包括市场规模、竞争格局、行业发展趋势等方面。
2. 市场规模目前,全球锂电池负极粘结剂市场规模持续增长。
随着电动汽车、移动设备等领域对锂电池需求的增加,对负极粘结剂的需求也在不断增长。
根据统计数据显示,2019年全球锂电池负极粘结剂市场规模达到X亿元,预计在未来几年内将保持平均X%的复合增长率。
3. 竞争格局锂电池负极粘结剂市场竞争激烈,主要厂商包括顺丁橡胶、氯丁橡胶、纳米石墨烯等。
其中,顺丁橡胶是目前市场上最主要的负极粘结剂材料,具有良好的粘接性和导电性能。
而氯丁橡胶和纳米石墨烯等新材料也在逐渐得到应用。
4. 行业发展趋势(1)新材料的应用:随着技术的不断进步,新材料在负极粘结剂领域的应用不断扩大。
氯丁橡胶和纳米石墨烯等新材料具有更好的导电性和稳定性,有望逐渐替代传统材料。
(2)环保要求的提升:随着环保意识的增强,市场对负极粘结剂的环境友好性要求也在不断提升。
未来,市场将更加注重研发绿色环保型负极粘结剂材料。
(3)技术创新的推动:随着电动汽车、5G通信等新兴产业的快速崛起,对于锂电池负极粘结剂的需求也在不断增加。
技术创新将成为市场竞争的核心,企业需要不断提升研发能力和生产工艺,以满足市场需求。
(4)全球市场的发展:中国、韩国和日本是全球锂电池负极粘结剂市场的主要消费国家,其中中国市场规模居于领先地位。
未来,随着亚洲地区电池产业的发展,全球锂电池负极粘结剂市场将保持较快增长。
5. 结语锂电池负极粘结剂市场具有较大的发展潜力和竞争压力。
未来,随着技术的不断进步和市场需求的变化,新材料的应用、环保要求的提升以及技术创新将成为行业发展的主要趋势。
企业需要密切关注市场动态,加强技术研发和生产能力,以抢占市场份额,并促进整个行业的可持续发展。
锂离子电池技术的发展现状与趋势随着人们对新能源的需求日益增加,锂离子电池成为了最为优秀的储能设备之一,被广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等便携式电子设备以及储能领域。
在应用广泛的背后,锂离子电池的技术发展也经历了数十年的演进。
在本文中,我们将探讨锂离子电池技术的发展现状与趋势。
一、锂离子电池的基础原理锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。
正极材料最初采用的是锂钴酸,然而它的成本高、资源紧缺、对环境有害,很快就被淘汰。
现在的正极材料主要是钴酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂等。
负极材料采用石墨,电解液大多数为碳酸盐或者磷酸盐体系。
锂离子电池的工作原理是,在充放电过程中,锂离子在正负极之间穿梭,通过电解液进行传输,从而实现电能的储存和释放。
二、锂离子电池技术的演进锂离子电池技术自20世纪初开始发展,经历了数十年的演进,一共经历了三个重要的演进阶段。
(1)第一阶段:斜坡期(1991-2002年)锂离子电池技术最初出现是在20世纪80年代。
在90年代初,Sony公司在商业上成功推出锂离子电池,并逐渐开始大规模应用于电子设备领域。
由于这一阶段的技术亟待发展,刚开始的锂离子电池产品的性能不太理想,特别是容量较低、寿命较短、安全性较差等缺陷,这也叫做锂离子电池的“斜坡期”。
(2)第二阶段:平台期(2002-2015年)随着锂离子电池技术的发展,它的容量、寿命和安全性逐渐提升,进入了平台期。
在2005年左右,由于小家电、电动自行车等市场份额的争夺,很多锂离子电池企业纷纷涌现。
同期,国内外各大企业开始着力研发纳米材料、新型电解液等新技术,以提升锂离子电池的性能。
到了2015年时,锂离子电池已经达到了一个新的高度,日渐成为各种电子装置和电动车领域的主流。
(3)第三阶段:变革期(2015年至今)近年来,随着新能源汽车、智能电网、储能设备等领域的迅猛发展,锂离子电池的应用需求也日益增加,手机和笔记本等消费电子市场容量性增长放缓。
2024年锂电负极包覆材料市场前景分析1. 引言锂电负极包覆材料在锂离子电池中起到重要作用,它可以保护锂离子电池负极材料不受电解液的侵蚀,并提高电池的循环寿命和安全性能。
随着电动汽车、智能手机等电子设备的快速发展,锂电负极包覆材料市场正呈现出前所未有的机遇。
本文将对锂电负极包覆材料市场前景进行深入分析。
2. 锂电负极包覆材料市场现状目前,锂电负极包覆材料市场已经逐渐成熟,市场规模稳步增长。
主要的锂电负极包覆材料包括石墨、石墨烯和硅等。
石墨是目前应用最广泛的锂电负极包覆材料,具有较高的安全性和循环寿命。
石墨烯作为新兴材料,具有优异的电导率和机械性能,被认为是未来的发展方向。
硅作为高容量负极材料,受到了广泛关注,但由于其体积膨胀和容量衰减等问题,其商业化应用仍需克服一系列技术难题。
3. 锂电负极包覆材料市场发展趋势3.1 技术创新驱动市场发展随着技术的不断创新,锂电负极包覆材料在性能和成本方面得到了显著改善。
石墨烯、纳米材料等新型材料的研发和应用为锂电负极包覆材料市场注入了新的活力。
未来,随着材料科学和制备技术的进一步突破,锂电负极包覆材料的性能将得到进一步提升,进而推动市场的发展。
3.2 新能源汽车需求拉动市场增长新能源汽车的快速发展将成为锂电负极包覆材料市场增长的主要驱动力。
新能源汽车使用的大容量锂离子电池对负极包覆材料的要求更高,这将促使企业加大研发投入,推动新材料的应用。
随着新能源汽车市场的不断扩大,锂电负极包覆材料市场有望迎来更大的发展机遇。
3.3 环保趋势助推市场发展环保意识的提升引发了对绿色能源的追求,锂电负极包覆材料作为绿色能源的核心组成部分,将受到越来越多的关注。
市场对于绿色、可持续发展的产品的需求不断增长,这将促使企业加大对环保型锂电负极包覆材料的研发和生产,推动市场的快速发展。
4. 锂电负极包覆材料市场挑战与对策锂电负极包覆材料市场仍面临着一些挑战,如材料成本高、循环寿命短等问题。
锂离子电池负极材料发展趋势
锂离子电池负极材料发展趋势,主要分为以下几个方面:目前,锂离子电池负极材料主要以人造石墨和天然石墨为主,发展趋势为向石墨负极中掺杂硅形成能量密度更高的硅基负极。
人造石墨具有较高的一致性和循环性能,适用于动力和储能电池;天然石墨具有较低的成本和较高的比容量,适用于消费电子电池;硅基负极具有超高的理论比容量,但存在体积变化大、容易脱落等问题,需要通过包覆、复合、纳米化等方法改善其稳定性和循环性能。
目前,中国厂商占据全球负极材料86%的市场份额,并且在技术水平、产品质量、客户资源等方面具有较强的竞争优势。
头部厂商积极扩产,并且主要建设包含石墨化产能在内的一体化生产基地,以确保自身的产能利用率和盈利能力。
然而,受环保及能耗政策影响,石墨化产能紧缺。
石墨化是人造石墨生产过程中的关键工艺,需要高温高压的条件,耗能较大。
2021年下半年,全国多地实施了能耗双控政策,限制高耗能企业用电总量、提高电价、限制用电时段等方式促进能耗减排。
这导致了国内石墨化产能占比近半的内蒙古地区,严控高能耗产业,限电影响石墨化减产约40%。
这对
于石墨化自给率较低的厂商造成了较大的压力,影响了其产品供应和成本控制。
未来,随着新能源汽车、储能、消费电子等领域对锂电池的需求不断提升,负极材料的市场空间将不断扩大。
预计2026年全球负极材料需求量为433万吨,5年复合增长率达43.85%1。
其中,人造石墨和硅基负极的需求量将持续增长,而天然石墨的需求量将逐渐减少。
这就是锂离子电池负极材料发展趋势。
2024年负极材料市场需求分析1. 引言随着电动汽车、便携式电子设备和储能技术的迅猛发展,负极材料的需求量也出现了快速增长。
作为锂离子电池等电化学储能设备的核心组成部分,负极材料在电池性能和寿命方面起着至关重要的作用。
因此,对负极材料市场需求的深入了解将有助于企业制定合理的市场策略,并抢占市场竞争的先机。
2. 市场规模和趋势根据市场研究数据,负极材料市场在过去几年中保持了稳定增长的态势。
截至2020年,全球负极材料市场规模达到了X亿美元。
预计到2025年,市场规模将增长至X亿美元,年复合增长率预计为X%。
这表明未来几年负极材料市场将继续保持较高的增长势头。
推动负极材料市场增长的主要因素包括:•电动汽车行业的快速发展:电动汽车市场呈现出高速增长的趋势,而负极材料是电动汽车电池的核心材料之一,因此随着电动汽车销量的增加,对负极材料的需求也将不断上升。
•可再生能源的普及和应用:风能、太阳能等可再生能源的发展对储能技术提出了更高要求,而负极材料作为电池储能系统的重要组成部分,将在可再生能源领域中得到广泛应用。
•便携式电子设备的普及:智能手机、平板电脑等便携式电子设备的普及也对负极材料市场需求产生了巨大推动作用。
随着人们生活水平的提高和对电子产品的依赖度增加,负极材料市场将持续增长。
3. 市场细分和应用领域负极材料市场可以根据产品类型和应用领域进行细分。
3.1 产品类型根据负极材料的化学组成和结构特点,可以将负极材料市场分为以下几类:•锂离子电池负极材料•镍氢电池负极材料•钴酸锂电池负极材料•铅酸蓄电池负极材料其中,锂离子电池负极材料是目前市场占据主导地位的产品类型,占据了市场份额的X%以上。
3.2 应用领域负极材料的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面:•电动汽车和混合动力汽车•便携式电子设备(智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)•太阳能电池储能系统•风能储能系统•工业储能系统其中,电动汽车和便携式电子设备是负极材料市场的两个主要驱动力,占据了市场需求的较大比例。
2024年负极材料市场分析现状引言负极材料在电池中扮演着重要的角色,直接影响了电池的性能和寿命。
随着新能源领域的迅猛发展,负极材料市场也呈现出快速增长的趋势。
本文将对当前负极材料市场的现状进行分析,并探讨未来的发展趋势。
1. 负极材料市场概述负极材料通常由金属氧化物、碳材料和硅材料等组成。
市场上主要的负极材料有石墨、硅、锂钛酸锂等。
随着新能源产业的发展,负极材料市场也不断扩大。
目前,全球市场上负极材料的需求主要来自电动汽车和储能设备等领域。
2. 需求驱动因素负极材料市场的快速增长得益于多方面的需求驱动因素。
首先,全球对清洁能源的需求不断增加,推动了电动汽车等新能源产品的快速发展,进而带动了负极材料的需求增长。
其次,能源储存技术的进步也推动了储能设备市场的发展,为负极材料市场创造了更多的需求。
此外,政府的支持和政策激励也对负极材料市场的发展起到了积极作用。
3. 市场竞争格局目前,全球负极材料市场呈现出竞争激烈的格局。
主要的负极材料供应商包括巴斯夫、科思创、中信国安等。
这些公司拥有强大的研发实力和生产能力,在市场中占据着一定的份额。
此外,新的参与者也在不断涌现,使得市场竞争更加激烈。
面对激烈的市场竞争,负极材料供应商需要通过技术创新和产品差异化来获得竞争优势。
4. 技术进展和创新随着负极材料市场的发展,技术进步和创新成为了推动市场增长的关键因素。
目前,负极材料市场的主要技术创新方向包括提高能量密度,延长电池寿命,提高快速充电性能等。
例如,一些公司正在研发更高容量的负极材料,以提高电池的能量密度;同时,一些新型材料的引入可以延长电池的寿命。
这些技术创新有助于提升负极材料的市场竞争力。
5. 发展趋势展望未来,负极材料市场将继续保持快速增长的态势。
一方面,随着全球清洁能源需求的持续增加,电动汽车和储能设备市场的发展将为负极材料市场提供更多的需求。
另一方面,随着技术的进步和创新,负极材料的性能将得到进一步提升,这也将推动负极材料市场的发展。
2024年锂电池硅碳负极材料市场环境分析在锂电池领域,硅碳负极材料是一种新型的关键技术,具有较高的电容量和较长的循环寿命。
本文将对锂电池硅碳负极材料市场环境进行详细分析。
1. 锂电池市场概述锂电池市场是一个快速发展的行业,随着可再生能源的推广和电动车辆的普及,市场需求持续增加。
锂离子电池作为一种高效、高能量密度的能源储存设备,被广泛应用于电子设备、电动车辆、储能系统等领域。
2. 锂电池负极材料发展概况锂电池的负极材料起到储存锂离子的关键作用。
传统的负极材料主要是石墨,但其电容量相对较低,难以满足高容量、高能量密度的需求。
因此,寻找新型负极材料成为了研究的热点。
3. 硅碳负极材料的特点硅碳负极材料是一种新型的负极材料,它以硅和碳为主要组成部分。
硅具有较高的理论容量,可以实现更高能量密度的储存;而碳则具有较好的导电性和稳定性。
硅碳负极材料结合了两者的优点,具有较高的电容量和较长的循环寿命。
4. 锂电池硅碳负极材料市场现状目前,随着对高能量密度锂电池的需求上升,硅碳负极材料逐渐走入市场。
许多材料科技公司和研究机构都投入了大量资源进行研发,并取得了一定的成果。
硅碳负极材料在电动车辆、便携式电子设备等领域具有广阔的应用前景。
5. 锂电池硅碳负极材料市场竞争格局目前,锂电池硅碳负极材料市场存在一定的竞争。
国内外众多企业进行了相关技术的研发,并取得了一定的成果。
主要的竞争企业包括矽肺科技、特斯拉等。
未来,随着技术的进一步成熟和市场的扩大,市场竞争将更加激烈。
6. 锂电池硅碳负极材料市场发展趋势随着对高能量密度锂电池需求的增加和技术的发展,硅碳负极材料市场有望继续快速发展。
未来的发展趋势包括不断提高材料的容量和循环寿命、减少生产成本、提高供应链的稳定性等。
7. 结论锂电池硅碳负极材料市场具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
随着技术的进步和市场需求的增加,硅碳负极材料有望成为锂电池领域的主导材料。
然而,在市场竞争激烈的环境下,企业需要加大技术研发力度,提高产品品质和效能,以保持竞争优势。
2024年锂电负极氧化亚硅材料市场需求分析1. 引言锂电池作为目前最主流的电动车和电子设备的电源,其正负极材料的性能对电池整体性能和使用寿命有着重要影响。
其中,负极材料作为锂离子存储的主体,其选择和性能尤为关键。
本文将分析锂电负极氧化亚硅材料市场的需求情况,并探讨其发展趋势。
2. 锂电负极氧化亚硅材料的特性2.1. 锂电负极材料的分类锂电负极材料按照材料类型可分为碳基材料、硅基材料、合金材料等。
其中,氧化亚硅材料作为一种新兴的锂电负极材料,具有很高的比容量和优良的充放电性能,因此备受关注。
2.2. 氧化亚硅材料的特性氧化亚硅材料具有以下特点: - 高比容量:氧化亚硅材料的比容量远高于传统的碳基负极材料,可以实现更长的续航里程。
- 优良的循环寿命:氧化亚硅材料具有优秀的循环稳定性,能够保持较长时间的循环寿命。
- 低膨胀性:氧化亚硅材料的膨胀系数较低,能够减轻锂电池在充放电过程中的体积膨胀,增加电池的安全性能。
3. 锂电负极氧化亚硅材料市场需求3.1. 市场规模目前,全球锂电池市场持续增长,在电动汽车和可穿戴设备等领域有广泛应用。
而氧化亚硅材料作为高性能负极材料,其市场需求也在逐渐增长。
根据市场研究报告,锂电负极氧化亚硅材料市场预计将以每年10%左右的复合增长率增长,到2025年预计将达到XX亿美元。
3.2. 市场驱动因素氧化亚硅材料逐渐成为负极材料的研究热点,主要有以下市场驱动因素:3.2.1. 提高电池能量密度的需求随着电动汽车市场的快速发展,对电池续航里程和能量密度的需求越来越高。
氧化亚硅材料相比于传统的碳基材料具有更高的比容量,可以提高电池的能量密度,满足市场需求。
3.2.2. 优秀的循环稳定性氧化亚硅材料具有优良的循环稳定性,可以显著延长电池的使用寿命。
在一些特殊应用场景下,如医疗器械和航天器材等,对电池的使用寿命要求更高,因此对氧化亚硅材料的需求也更大。
3.3. 市场前景和挑战锂电负极氧化亚硅材料市场具有良好的前景,但也面临一些挑战。
试析锂离子电池负极材料的发展前景
作者:李亚娟
来源:《无线互联科技》2013年第06期
摘要:锂离子蓄电池负极材料是电动汽车芯的一个部分,具有较大的市场,从其发展来看,我国国内锂离子蓄电池采用的多是锰酸锂为正极材料,碳为负极材料。
电池循环寿命在1000次左右,而美日等发展国家则多相反的利用负极材料,电池的利用率大大提高。
目前我国中信国安盟固利等相关的公司也在积极地进行研发,推出以钛酸锂为负极离子蓄电池。
关键词:锂离子;电池负极材料;钛酸锂;发展前景
1 锂离子电池负极材料的发展现状及特点分析
当前,锂电池的作为汽车动力的重要来源,具有保护环境的典型功效,运用范围比较广。
而锂离子电池的负极材料研究是当前科研人员研究的主要内容,如何更好的保护环境又使电池发挥最大的效能对于社会经济的发展具有至关重要的作用。
目前研究范围内的锂离子电池负极材料虽然仍然是以石墨等为主,但是其他负极材料类似锡基、硅基、金属氧化和钛酸锂材料等也被积极的研发和测试中。
在日常的生活中,以锂离子作为负极材料的电池工作原理是,电池在充电过程中,正极上脱出的锂离子迅速嵌入负极,当嵌入的锂离子越多的时候,充电的容量也就越高,放电量越大。
虽然金属锂作为比较早期的负极材料,但其运用全度并不高,通过1982年伊利诺伊大学的相关研究人员发现锂离子具有能够嵌入石墨的特性,且具有一定的可逆性,才逐渐将负极材料发展为石墨等。
当前,商品化的锂离子负极材料多为单一的炭材料,但是炭材料作为锂离子的负极材料本身还存在一定的缺陷,碳负极电位在与金属锂的电位接近的时候,容易出现析出锂枝晶,从而引发短路,形成锂离子电池的安全隐患。
而新型负极材料主要是钛酸锂,相较于碳负极材料,具有较高的比容量,但是由于锂离子的反复嵌脱,容易导致合金类负极在充电过程中体积的变化,循环性能不好。
当前,地电位过度金属氧化物和复合氧化物逐渐引起了研究人员的注意,特别是钛酸锂成为研究人员的宠儿。
钛酸锂作为锂离子负极材料是当前发展的新方向,钛酸锂具有尖晶石的结构,在1999年前后开始,作为锂离子二次电池的负极材料,开始被大量研究。
采用钛酸锂为负极材料的主要特点是:具有较好的性能,充电过程体积变化较小,但是充放电率较高。
以钛酸锂为负极材料的锂离子电池比以往的石墨锂离子电池的电压低1.3V,而如果在正负极容量比例配合适度的情况下,电池的电压变化将更加明显。
另外钛酸锂作为一种零应变材料,循环寿命比较长,且稳定性能好,嵌锂电位高,实际的比容量达到165mAh/g,锂离子的扩散系数达到2×10-
8cm2/s,比碳负极高了一个数量级,且不会与电解液发生反应产生锂晶枝,相对来说价格比较便宜。
因而具有巨大的研究价值和商业发展前景,有效提高了锂电池的循环性能和使用寿命。
一般将钛酸锂作为锂离子电池的负极材料,能够与锰酸锂和三元材料等正极材料共同形成锂电池,其组成大致是:有磷酸铁锂、三元材料或者锰酸锂等组成正极,由钛酸锂材料形成负极,并以碳作为负极的锂电池隔膜,以碳作为负极的锂电池电解液,锂电池壳也是将碳作为负极。
但是任何材料都有优点和缺陷,科研人员认为,锰酸锂体系的优势比较明显,具有较高的安全性,使用寿命比较长,并且能够快速的完成充电。
锰酸锂和钛酸锂体系将可能成为锂电池的正负极材料主要搭配。
2 锂离子电池负极材料的发展前景分析
2010年5月26日,我国国家工信部发布了《2010年汽车产业技术进步和技术改造投资方向》,明确规定了电池的循环寿命要大于2000次,系统循环要大于1200次。
就当前来说,大于2000次的主要是磷酸钛锂锂离子电池,而以锰酸锂为正极,碳为负极的锰酸锂锂电池的循环寿命只有1000次左右。
但是日美等发达国家采用钴酸锂和锰酸锂为正极,钛酸锂为负极的锂电池循环寿命可以达到5000次,并且能够反复充放电3000次,容量只下降了10%左右。
当前,我国对于钛酸锂锂电池的研究也正在进行。
对钛酸锂锂电池的研究中,电池的循环性和安全性相对来说比较受重视,锂电位在0.1V 左右的锂在负极析出的时候容易造成安全问题,逐渐已经将其电位拔高到1.5V。
当前除了电动汽车运用之外,电力助动车也开始逐渐使用快速的充电技术,本田公司在2010年发售的电动踏板车就是使用了钛酸锂电池,速度达到将近30km/h,续航的距离为30km,且具有较好的加速性能。
最主要的是能够在20Min内实现充电80%的效能。
在我国第五十一届电池研究讨论会上,丰田汽车等认为钛酸锂的比容量为175mAh/g,能够与硅类材料进行混合,因而可能有效实现容量和安全性的双重兼顾。
钛酸锂的单独使用没有太大的问题,但是当与含乙炔黑等助导电剂的材料形成复合电极之后将可能出现充电时倍率大大降低的可能,对此,村田制作所以《通过添加其他元素改善钛酸的充放电倍率性能》介绍了钛酸锂添加元素时,有效改善性能的方法。
根据村田制造所的发现,合成钛酸锂在添加Zr和Sr的时候能够改善充电的倍率性能,Zr 通过缩小钛酸锂的粒径,从而加大反应面积,而Sr则主要是通过生成锂使其能够脱离,有效提高性能。
另外,丰田通过《探讨通过导入缺陷及杂质提高 Li4T i5O12 的电子传导性》说明,将钛酸锂的晶体结构中的氧置换成氮就能较好的提高导电性,通过N2/NH3环境下导入氧缺陷并进行氮置换,电导率从不足10-7S/cm增到2×10-2cm2/s。
美国电池制造商ALTI研发出来的钛酸锂电池可能为锂电池带来新的局面,将电池的接受工作环境范围大大扩大,使其能够适用于电动车。
在使用过程中,电池充电快速,是电动车加
电站的构想逐渐变为现实,电池可以充电5000次以上,即便每天充电一次,也能够使用超过13年。
这种电池主要是采用纳米科技作为负极,使其能够快速的进行充电和放电,有效的突破了锂电池的技术瓶颈,但是价格也比一般的电池贵了三倍以上。
ALTI公司认为钛酸锂电池可以快速使用且寿命比较长,并且这款电池在英国的一家超级电动车场进行了测试。
目前主要的锂电池多以氢镍电池及锂电池为主,虽然运用比较便利,但是充放的次数比较低,而且电池的记忆特性不稳定。
ALTI公司宣称,钛酸锂电池能够在-40—55摄氏度的环境下正常使用,如果能够成为现实,那么锂电池的适应性将会大大的提升,并可以借助锋利实现电力储存,ALTI公司产品的技术参数主要参照下图:
在我国,钛酸锂电池也开始逐渐生产和运用,珠海银通新能源公司在2009年开始生产钛酸锂电池,2010年6000多万美元收购ALTI公司,将钛酸锂材料运用到中国的生产电芯中,并逐渐建设全球最大的钛酸锂材料生产基地。
珠海银通新能源公司的产业园预计总投资达到50亿人民币,在2010年8月开始正式投产,年产能一亿安电池。
同时,银通在珠海金湾三灶间建设了系in能源产业园,主要由锂电池生产基地、新能源客车总装、新能源汽车电控和新能源研究院、电动无人直升机、动力总成系统等几个部分组成,设计的产能为十亿安时动力,50000辆新能源大巴、50000辆电动出租车等,其年产值将达到1500亿元。
银通新能源研究院主要是由中国工程院原始陈清泉为首席科学家,在次机构中钛酸锂电池项目是主要研究部分。
另外,我国天骄科技和安徽威力能源新材料有限公司也对钛酸锂锂电池进行了深入的研究,都认为钛酸锂具有安全性高、稳定性高、使用寿命长和绿色环保的特点,在往后的两到三年内,将成为锂离子电池的广泛运用的负极材料。
钛酸锂的发展前景比较好,具有相关的理论基础作为依据,很多产业基地开始对其进行深入的研究,但是目前钛酸锂锂电池的发展还处于初级阶段,市场需求也需要进一步提升。
[参考文献]
[1刘春娜.锂离子蓄电池负极材料钛酸锂市场前景[J].《电源技术》,2011年05期,2011.
[2]林成涛,仇斌,陈全世.电动汽车电池非线性等效电路模型的研究[J].《汽车工程》,2006年01期,2006.
[3]丁左武,赵东标.锂离子蓄电池相关特性试验研究[J].《电源技术》,2011年07期,2007.。