钛酸锂的性能指标及优缺点分析

尖晶石Li4Ti5O12由于在锂离子插入、脱出的充放电过程中体积变化很小，几乎为零，被称为“零应变”材料，而且具有非常平稳的1.5V(vs.Li)放电平台，高于绝大部分电解质溶剂的还原电位，不形成SEI膜，库伦效率高。钛酸锂材料有很高的安全性，有资料介绍钛酸锂材料已被美国能源部列为未来电动车电池的理想材料，引用东芝电池发言人的话就是“我们对电池采取的基本思路是最优先考虑安全性。即使从外部施压，导致电池被压烂，或者金属片穿过电池内部等，电池也不会破裂或起火。”

从上次发帖的回帖看，很多人还不了解钛酸锂材料的基本性能，在这里把文献上的资料和平时的实验结合，把钛酸锂材料的性能归纳总结一下，没有做过钛酸锂的先了解下，做过的希望多交流，共同把问题解决，改用咱们论坛的一句话就是—帮助他人、宣传自己。

钛酸锂材料的理论容量为175mAh/g,实际比容量为150-160mAh/g

钛酸锂材料由于其结构特点，所以有很多优点：

1.安全性好，电动车电池最重要的一点就是需要高安全性，钛酸锂由于其平衡电位高，不会在负极形成锂枝晶，而具有很好的安全性.

2.循环性能好，由于其是“零应变”材料，而不会在充放电过程中发生结构的变化，具有非常优越的循环性能。

3.可以快速充放电，锂离子在钛酸锂晶体中的扩散系数是2×10-8cm-2/s,比石墨负极多一个数量级，可以快速充放电，快速充电能力是考察电动车电池的一个重要指标。

4.工作温度范围宽-30℃-60℃，低温下锂的嵌入及脱出能力都会下降，尤其是嵌入能力，钛酸锂负极在-30℃下充电也不会出现导致短路或使负极恶化的锂枝晶出现，这是石墨负极无法做到的，在广泛的环境下能够快速充电和放电，适用于车载用途。

5.自放电小，在一个帖子提到我们的实验数据，正极采用我们常规型锰酸锂，负极用钛酸锂，60度存储28天容量剩余率88%，容量恢复率95%以上。

同时钛酸锂材料也存在一些缺点:

1.对锂电位高，导致工作电压低，能量密度降低.

2.电池制作过程容易产气.

3.电子导电性不好.