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怎么看待微宏的不燃烧电池技术?

钜大LARGE  |  点击量:1112次  |  2018年04月29日  

  微宏不燃烧电池主要从不燃烧的电解液、耐高温的锂离子隔膜和热控流体技术三大核心技术改变锂电池的缺陷,可最大化避免锂离子电池的燃烧。

  高安全性的一个尝试是使用钛酸锂(Li4Ti5O12,简称LTO)作为负极。LTO完全放电后会成为绝缘体,享有安全性好的口碑。东芝的报告显示,LTO在300℃的高温下也没有出现热失控,而且循环特性、负载特性、充电接受性能均良好。

  但LTO也有短板。采用LTO负极的LIB的平均电压仅为2.4~2.5V,电池组的数量增加到1.5倍,电压才能与通常的LIB齐平。而且这种LIB的能量密度较低。对于电压偏低的LTO,如果载流量密度不增加,能量密度就不会增加。开发LTO负极的东芝表示,LTO的有效放电容量约为160mAh·g-1左右(图2)。而石墨(C)的理论值有效放电容量约为350mAh·g-1(理论值为372mAh·g-1),与之相比,相比,LTO的放电容量明显低了很多。

  东芝的资料显示,LTO的有效放电容量仅为160mAh·g-1。(假设Li[LTO]中的锂全部参与放电反应,求出的LTO的放电容量为175mAh·g-1,图中是锂利用率约为91%时的情况。)

  计算LTO的体积能量密度时要用到LTO的密度数据,但相关数据没有公开。使用Li2TiO3的密度(4.3g·cm-3)推算近似的单位体积放电容量,得到的结果是544mAh·cm-3。而对于石墨,根据前面提到的有效放电容量和密度(2.25g·cm-3)求出的数值约为790mAh·g-1。由此可见,LTO在单位体积放电容量上也逊于石墨。

  注:Li2TiO3有3种晶型,分别是锐钛矿型、板钛矿型和金红石型。密度分别为3.9、4.0、4.3g·cm-3。这里为简化计算,使用了热状态最稳定的金红石型的密度4.3g·cm-3。

  这些数据表明,LTO在能量密度方面的劣势非常明显。但LTO也不是一无是处,其优点包括放电曲线几乎平直、控制性非常好。而且,LTO相对于锂的电位更高,这意味着放电深度(SOC)即使达到100%,也不会析出金属锂。这意味着在过充电时也具备极高的安全性。

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