中國電科院成功解決了鈦酸鋰電池脹氣問題

    近日，由中國電力科學(xué)研究院承擔(dān)的“亞微米鈦酸鋰儲能電池材料合成技術(shù)研究”項目通過國家電網(wǎng)公司驗收。項目通過研究亞微米鈦酸鋰材料合成和摻雜改性技術(shù)，解決了鈦酸鋰電池的脹氣問題。

隨著技術(shù)進步和制造成本下降，鈦酸鋰電池將成為大規(guī)模儲能應(yīng)用的主流鋰離子電池體系。但鈦酸鋰材料表面的鈦離子催化電解液分解產(chǎn)生氣體會導(dǎo)致鈦酸鋰電池脹氣，脹氣率在25%左右，而電池脹氣會導(dǎo)致電池壽命縮短，并影響應(yīng)用安全性。實現(xiàn)鈦酸鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用，必須解決這一關(guān)鍵問題。

中國電科院從鈦酸鋰材料入手，以亞微米鈦酸鋰材料為研究對象，采用元素摻雜技術(shù)對鈦酸鋰材料進行改性，降低其表面催化活性，抑制脹氣副反應(yīng)的發(fā)生，從而達到抑制電池脹氣的目的。項目開展亞微米鈦酸鋰材料的不同合成技術(shù)的研究，開發(fā)了亞微米鈦酸鋰材料的原料預(yù)處理固相合成方法和靜電紡絲合成方法，研究了亞微米鈦酸鋰材料的改性技術(shù)，開發(fā)了亞微米鈦酸鋰摻雜改性和表面包覆技術(shù)，解決了由于鈦酸鋰材料表面四價鈦離子催化活性導(dǎo)致的鈦酸鋰電池脹氣問題。

項目試制的基于改性亞微米鈦酸鋰材料的15安時鈦酸鋰電池經(jīng)權(quán)威預(yù)測，電池壽命可達到15418次；在55攝氏度的環(huán)境中，30安培充放電電流下循環(huán)1000次后，其脹氣率僅有11.2%，提高了電池的安全性，推動了國家電網(wǎng)公司主導(dǎo)的儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和實用化。