商業(yè)化的鋰離子電池負極主要采用碳材料,但以碳做負極的鋰電池在應(yīng)用上仍存在一些弊端:1、過充電時易析出鋰枝晶,造成電池短路,影響鋰電池的安全性能。2、易形成SEI膜而導(dǎo)致首次充放電效率較低,不可逆容量較大。3、即碳材料的平臺電壓較低(接近于金屬鋰),并且容易引起電解液的分解,從而帶來安全隱患。4、在鋰離子嵌入、脫出過程中體積變化較大,循環(huán)穩(wěn)定性差。

    與碳材料相比,尖晶石型的Li4Ti5O12(鈦酸鋰)具有明顯的優(yōu)勢:1、它為零應(yīng)變材料,循環(huán)性能好。2、放電電壓平穩(wěn),而且電解液不致發(fā)生分解,提高鋰電池安全性能。3、與碳負極材料相比,鈦酸鋰具有高的鋰離子擴散系數(shù)(為2*10-8cm2/s),可高倍率充放電等。4、鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的高,不易產(chǎn)生鋰枝晶,為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。

 
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