1991년 리튬이온 배터리 산업화 이후 흑연은 배터리 음극 소재의 주류를 이루고 있다.티탄산리튬은 리튬이온전지의 새로운 음극소재로 1990년대 후반부터 우수한 성능으로 주목을 받았다.예를 들어, 티탄산리튬 재료는 리튬 이온의 삽입 및 제거 중에 격자 상수(부피 변화)의 변화를 최소화하면서 결정 구조의 높은 수준의 안정성을 유지할 수 있습니다.
이 "제로 스트레인" 전극 소재는 티탄산리튬 배터리의 수명을 크게 연장합니다.티탄산리튬은 스피넬 구조로 독특한 3차원 리튬이온 확산채널을 갖고 있어 전력특성이 우수하고 고온 및 저온 성능이 우수한 등의 장점을 갖고 있다.탄소 음극 재료와 비교하여 티탄산 리튬은 더 높은 전위(금속 리튬보다 1.55V 높음)를 가지므로 일반적으로 전해질 표면에 고체-액체 층이 성장하고 티탄산 리튬 표면에는 탄소 음극이 형성되지 않습니다. .
더 중요한 것은 일반적인 배터리 사용의 전압 범위 내에서 티탄산리튬 표면에 리튬 수지상 결정이 형성되기 어렵다는 것입니다.이는 배터리 내부의 리튬 수지상 돌기에 의해 형성되는 단락 가능성을 크게 제거합니다.따라서 티타늄산 리튬을 음극으로 사용하는 리튬 이온 배터리의 안전성은 현재 저자가 본 모든 유형의 리튬 이온 배터리 중에서 가장 높습니다.
대부분의 업계 관계자는 흑연을 음극 재료로 대체하는 티탄산 리튬의 리튬 배터리 수명이 수만 배에 달할 수 있으며 이는 일반적인 기존 리튬 이온 배터리보다 훨씬 높으며 수천 사이클 후에 수명이 다할 수 있다고 들었습니다. .
대부분의 전문 리튬이온 배터리 전문가들은 티탄산리튬 배터리 제품을 실제로 만들기 시작한 적이 없거나 몇 번만 만들다가 어려움에 직면했을 때 성급하게 끝났기 때문입니다.그래서 그들은 가장 완벽하게 만들어진 전통적인 리튬 이온 배터리가 왜 1000~2000회의 충전 및 방전 주기의 수명만 완료할 수 있는지에 대해 진정하고 신중하게 생각할 수 없었습니다.
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기존 리튬 이온 배터리의 수명이 짧은 근본적인 이유는 기본 구성 요소 중 하나인 흑연 음극의 부담 때문일까요?흑연 음극을 스피넬형 티탄산리튬 음극으로 교체하면 기본적으로 동일한 리튬 이온 배터리 화학 시스템을 수만 또는 심지어 수십만 번 순환할 수 있습니다.
또한 많은 사람들이 티탄산리튬 배터리의 낮은 에너지 밀도에 대해 이야기할 때 간단하지만 중요한 사실, 즉 티탄산리튬 배터리의 매우 긴 사이클 수명, 뛰어난 안전성, 우수한 전력 특성 및 우수한 경제성을 간과합니다.이러한 특성은 신흥 대규모 리튬 이온 에너지 저장 산업의 중요한 초석이 될 것입니다.
지난 10여 년 동안 티탄산리튬 배터리 기술에 대한 연구가 국내외적으로 호황을 누리고 있습니다.산업 체인은 티탄산리튬 재료 준비, 티탄산리튬 배터리 생산, 티탄산리튬 배터리 시스템 통합, 전기 자동차 및 에너지 저장 시장에서의 응용으로 나눌 수 있습니다.
1. 티탄산리튬재료
국제적으로는 미국의 Oti Nanotechnology, 일본의 Ishihara Industries, 영국의 Johnson&Johnson 등 티탄산리튬 소재의 연구 및 산업화를 선도하는 기업이 있습니다.그 중 미국산 티타늄이 생산하는 티탄산리튬재료는 속도, 안전성, 긴 수명, 고온 및 저온 측면에서 우수한 성능을 가지고 있습니다.그러나 지나치게 길고 정밀한 제작 방식으로 인해 생산 단가가 상대적으로 높아 상품화 및 홍보가 어려운 실정이다.
게시 시간: 2024년 3월 14일