鈦酸鋰離子電池的技術

以低成本亞微米鈦酸鋰材料取代納米鈦酸鋰材料，并以此為基礎建立儲能用鈦酸鋰離子電池材料體系。鈦酸鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄露、無記憶效應、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點。

鈦酸鋰離子電池技術在我國各種儲能電池中的競爭應該占有天時、地利、人和之優(yōu)勢。光就使用壽命而言，鈦酸鋰離子電池超長的循環(huán)壽命遠勝于各類鉛酸電池；其效率、成本及電化學性能更是優(yōu)于鈉硫與液流釩等電池體系。

鈦酸鋰離子電池技術的適用市場卻是混合電動汽車、特殊工業(yè)應用及儲能應用如調(diào)頻及電網(wǎng)電壓支撐等。這些市場在全世界尚處于起步階段，誰執(zhí)牛耳尚未可知。鈦酸鋰技術有望成為這些市場中的佼佼者。

與傳統(tǒng)鋰離子電池普遍采用的石墨材料相比，鈦酸鋰材料在充放電嵌脫鋰過程中，骨架結(jié)構幾乎不發(fā)生收縮或膨脹，被稱為零應變材料，防止了一般電極材料脫/嵌鋰離子時晶胞體積應變而造成的電極結(jié)構損壞的問題，因而具有非常優(yōu)異的循環(huán)性能。

鈦酸鋰離子電池在規(guī)模應用中面對的重要問題是成本問題，項目研發(fā)之初，其價格是磷酸鐵鋰離子電池價格的46倍。鈦酸鋰離子電池價格居高不下，雖然性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有鋰離子電池，但是經(jīng)濟性因素極大的限制了鈦酸鋰離子電池的市場推廣。

鈦酸鋰離子電池前路依然會有坎坷，但方向終歸是向前。業(yè)界公司和研究機構對鈦酸鋰離子電池技術發(fā)展所做的努力，將推動鈦酸鋰離子電池不斷向前發(fā)展。

鈦酸鋰離子電池儲能系統(tǒng)的應用

儲能被認為是新能源的下一個風口，鈦酸鋰離子電池在儲能領域的應用被人們寄予厚望。鈦酸鋰離子電池超長的循環(huán)壽命、不同凡響的安全性、優(yōu)異的功率特性以及良好的經(jīng)濟性。這些特性卻將會是成就目前正在崛起的大規(guī)模鋰電儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要基石。

發(fā)展儲能技術是促進新能源發(fā)電、提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的關鍵核心技術之一。在各種類型的電化學儲能技術中，鈦酸鋰離子電池具有循環(huán)壽命長、安全性能好等特點，很好的契合了電網(wǎng)儲能的應用場景。

以軌道交通車輛車載儲能系統(tǒng)為對象,對當前應用于軌道交通車輛中的超級電容、高能電容和鋰離子電池等車載儲能元件的性能進行比較分析,得出鈦酸鋰離子電池具有高功率密度、高能量密度、高可靠性的技術特點。結(jié)合鈦酸鋰離子電池的性能特點和控制策略的研究,通過項目應用實例和現(xiàn)場試驗比較,鈦酸鋰離子電池在地鐵車輛儲能系統(tǒng)中大規(guī)模應用的技術優(yōu)勢和廣闊前景。

針對儲能應用需求，在原有鈦酸鋰離子電池的基礎上提出了滿足儲能應用需求的鈦酸鋰離子電池材料體系重構原則與技術方法，研發(fā)出亞微米級鈦酸鋰材料。項目研制的儲能用鈦酸鋰離子電池保持了長壽命高倍率的本征特性，且成本大幅下降。

鈦酸鋰離子電池儲能技術，為大規(guī)模長壽命鋰離子電池儲能系統(tǒng)的建設供應技術積累，同時為長壽命鋰離子電池儲能裝置產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，促進新能源的利用奠定技術基礎。