Etɛ ka nyí Litiyɔmu Titanat?
Lithium titanate ɔ, nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ oxide é ɖé wɛ bo nɔ xò lithium, titanium kpo oxygène kpo kplé, bɔ è nɔ mɔ ɛ hugǎn ɖò Li4Ti5O12 mɛ bo nɔ ɖó linlin kristalu spinel tɔn. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ anode é ɖé ɖó te ɖò batɛɛ lithium-ion tɔn lɛ mɛ, bo na nɔ na ayijayǐ ɖagbe ɖé, bo na lɛ́ nɔ gbɛ̀ ɖò cycle mɛ, é na bo tlɛ nyí ɖɔ hlɔnhlɔn tɔn hwe hú anode graphite tɔn lɛ ɔ nɛ.
Nǔ e ɖò sinmɛ ɔ mɛ lɛ é kpo nǔ e é ɖó lɛ é kpo
Lithium titanate ɖò nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é gègě mɛ, amɔ̌, spinel sín alɔkpa Li4Ti5O12 wɛ nɔ ɖu ɖò nǔ e è nɔ zán dó bló batɛɛ lɛ é jí. Nǔ e è bló kplé é ɖó fɛ́n cubique atɔn-ɖò fí e ions lithium tɔn lɛ nɔ ɖu tɛnmɛ 8a tetraèdre tɔn lɛ ɖè é, bɔ ions titanium tɔn lɛ nɔ gɔ́ tɛnmɛ octaèdre 16d lɛ mɛ ɖò oxygène sín hǔn ɖé mɛ. Tuto enɛ ɔ nɔ bló nǔ e dobanúnǔtɔ́ lɛ nɔ ylɔ ɖɔ "zero-strain" structure-lattice ɔ nɔ mɔ huzuhuzu volume tɔn e hwe hú 1% é ɖò charge kpo decharge kpo sín hwenu.
Nǔ e è bló ɖó spinel jí é nɔ zɔ́n bɔ ions lithium tɔn lɛ nɔ gbɔn kristalu ɔ mɛ gbɔn ɖiɖe tetraèdre kpo octaèdre kpo tɛntin gblamɛ. Ðò lithiation hwenu ɔ, nǔ ɔ nɔ huzu sín Li4Ti5O12 jí bo nɔ huzu Li7Ti5O12, bo nɔ hɛn ions lithium atɔn ɖevo lɛ ɖò formule ɖokpo ɖokpo mɛ. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ 1,55V é jlɛ́ dó gan litium tɔn wu, bo na lɛ́ yì jǐ tawun hú 0,1V e è nɔ mɔ ɖò anode graphite tɔn lɛ mɛ é.
Lithium titanate sín alɔkpa ɖevo lɛ wɛ nyí litium metatitanate (Li2TiO3), kɔ́ wewé e sín hlɔnhlɔn nɔ xú hú 1 533 degré bɔ è nɔ zán ɖò kɔ́zún lɛ kpo nǔ e è nɔ zán ɖò nucleaire mɛ lɛ é kpo mɛ é kpo, kpo litium titanate ramsdellite (Li2Ti3O3mise) kpo, ee ko xlɛ́ ɖò batɛɛ prospecialisé mɛ é. Nǔ vovo lɛ ɖokpo ɖokpo nɔ xlɛ́ titanium-to-lithium sín jlɛ̌ vovo lɛ kpo tuto kristalu tɔn lɛ kpo, bɔ enɛ nɔ zɔ́n bɔ è nɔ ɖó nǔwukpikpé agbaza tɔn kpo nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é kpo vovo.
Lee Lithium Titanate nɔ w’azɔ̌ gbɔn ɖò batɛɛ lɛ mɛ é
Enyi è zán lithium titanate dó bló anode batɛɛ tɔn na ɔ, é nɔ w’azɔ̌ gbɔn vo tawun nú graphite xóxó ɔ. Nǔ ɔ nɔ bló kɔ́lu syɛnsyɛn ɖé ɖò kɔ́lu nukɔntɔn lɛ hwenu ǎ, ɖó hlɔnhlɔn e é nɔ w’azɔ̌ na é 1,55V nɔ jinjɔn kɔ́lu ɖaxó ɖaxó lɛ sín flɛtɛli e nɔ hɛn kɔ́lu lɛ ɖó te é mɛ. Anodes graphite standards nɔ w’azɔ̌ ɖò 0V kpá ɖò lithium nukɔn, bo nɔ zɔ́n bɔ è nɔ hɛn nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é gblé, bɔ enɛ nɔ bló SEI e nɔ cyɔn alɔ mɛ jí é ɖé, amɔ̌, é nɔ ɖí xwi xá nǔ lɛ.
Hwenu e è ɖò hlɔnhlɔn hɛn wɛ é ɔ, ions lithium tɔn lɛ nɔ gosin katodu ɔ mɛ gbɔn hlɔnhlɔnzɔ́watɔ́ ɔ jí bo nɔ byɔ anode lithium titanate tɔn mɛ. Li4Ti5O12 sín ɖiɖe nanocrystalline tɔn nɔ na ɖiɖe mɛtlu 100 mɔ̌ ɖò gram ɖokpo mɛ-hu 30 graphite tɔn. Nǔ enɛ e è gbló ada na é nɔ zɔ́n bɔ élɛktrɔn lɛ nɔ yawu byɔ mɛ bo nɔ lɛ́ tɔ́n, bo nɔ d’alɔ bɔ è nɔ yawu gbá nǔ.
Nǔ e nɔ lɛ́vɔ jɛ é ɖíe: Li4Ti5O12 + 3Li+ + 3e− ↔ Li7Ti9O12. 175 mAh/g, é ɖò mɔ̌ có, nǔwiwa nǔwiwa tɔn lɛ nɔ yì 150-170 mAh/g. É ɖò mɔ̌ có, graphite nɔ na hlɔnhlɔn ɖaxó ɖé ɖò 372 mAh/g jí, bɔ lithium titanate nɔ sú axɔ́ gbɔn nǔwukpikpé ɖaxó ɖé kpo gbɛzán gaga kpo gblamɛ.
Nǔ e titanium oxide ɖó bo nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu é ɖaxó hú graphite tɔn nɔ zɔ́n bɔ è nɔ ɖó ayijayǐ ɖò jɔwamɔ linu. Lithium dendrites-needle-ɖí gan sín nǔ e sixu tɔ́n ɖò batɛɛ klántɔ́ lɛ mɛ bo na zɔ́n bɔ è na ɖó hlɔnhlɔn kpɛví kpɛví- ɖò lithium titanate sín jǐ lɛ é hwɛhwɛ ǎ. Énɛ́ ɔ́, é ɖò taji nú azɔ̌ e è nɔ wà ɖò hlɔnhlɔn ɖaxó mɛ é, fí e anodes xóxó lɛ nɔ hɛn zozo gló ɖè é.
Nǔ taji e ɖò batɛɛ lithium tɔn e è nɔ zán lɛ é mɛ é
Batterie lithium titanate tɔn lɛ nɔ xlɛ gbɛ cycle tɔn e nɔ hu lithium-ion sín sinmɛ ɖevo lɛ é. Cellule ajɔ̌wiwa tɔn lɛ nɔ bló 10 000 jɛ 30 000 charge-decharge cycles cobɔ hlɔnhlɔn nɔ ɖiɖekpo bo nɔ yì 80% nukɔntɔn ɔ tɔn. Toshiba sín 2024 sín xóɖóxámɛ lɛ ɖɔ ɖɔ 45 000 cycles ɖò 10C jí nú SCiB cellules yetɔn e ɖó hlɔnhlɔn ɖaxó- lɛ é. Nú è na sɔ́ jlɛ́ dó nǔ enɛ wu ɔ, batɛɛ lithium-ion e è nɔ zán nǔ e è nɔ zán ɖò aca mɛ lɛ é nɔ nɔ ayǐ nú xwè 2 000-3 000 mɔ̌.
Gbɛ gaga enɛ ɔ, linlin zero- tɔn wɛ nɔ gosin. Graphite anodes nɔ gbakpé ɖibla yì 10% ɖò lithiation hwenu, bo nɔ zɔ́n bɔ è nɔ ɖó hlɔnhlɔn ɖò macinu jí bɔ é nɔ gbà nǔ kpɛví kpɛví lɛ bo nɔ lɛ́ hɛn nǔwukpikpé lɛ gblé ɖò lɛ̌ngbɔ́ví lɛ jí. Lithium titanate sín hlɔnhlɔn kpɛví kpɛví e nɔ ɖyɔ é nɔ hɛn nǔ e è bló é ɖó mimɛ̌ jí, enyi è na bo tlɛ bló lɛ̌ngbɔ́ví afatɔ́n mɔkpan gudo ɔ nɛ.
Nǔ e nɔ yawu gbá é nɔte nú jijɔ ɖevo e nɔ ɖè mɛ ɖó vo é. Batterie lithium titanate tɔn lɛ sixu hɛn hlɔnhlɔn sín 0% jɛ 80% ɖò cɛju 6-10 mɛ bɔ nǔ ɖaxó ɖé na hɛn gblé ǎ. Ɖo xwe 2011 mɛ ɔ, Chongqing sín mɔ̌to e nɔ hɛn mɔ̌to lɛ é xlɛ́ nǔwukpikpé enɛ ɖò nǔwiwa mɛ-37 mɔ̌to mɛtlu wěwe tɔn e mɛ è sɔ́ 80 kWh lithium titanate sín tuto lɛ dó é, bɔ ye nɔ gbá mɔ̌to lɛ bǐ mlɛ́mlɛ́ ɖò cɛju 10 mɛ bo nɔ zán mɔ̌to 400 kW tɔn lɛ. Toshiba sín hlɔnhlɔn ɖaxó gudogudo tɔn lɛ nɔ gbá 80% ɖò cɛju 1 kpowun mɛ ɖò 48C sín hlɔnhlɔn mɛ.
Nǔwiwa ɖò zozo mɛ nɔ ɖè lithium titanate ɖó vo nú nǔ ɖevo lɛ. Batterie enɛ lɛ nɔ w’azɔ̌ kpo jiɖe kpo sín -40 degrés jɛ 60 degrés jí, bo nɔ hɛn hlɔnhlɔn e è nɔ zán ɖò nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é ɖevo lɛ mɛ ɖò ninɔmɛ syɛnsyɛn lɛ mɛ é bú ǎ. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ spinel conductivité é ɖó te ɖò fí e è nɔ bló nǔ lɛ ɖè é bǐ, bɔ enɛ zɔ́n bɔ nǔnywɛ xwitixwitizɔ́ ɔ sɔgbe nú nǔ e è nɔ sɔ́ ɖó Arctique lɛ é, mɔ̌to e nɔ hɛn jɔhɔn syɛnsyɛn lɛ é sín azɔ̌wiwa, kpo nǔ e è nɔ zán ɖò jɔmɛhun mɛ lɛ é kpo, fí e è nɔ hɛn jɔhɔn ɔ ɖó te ɖè é.
Acɛkpikpa ɔ sín azɔ̌wiwa ɖò ninɔmɛ nyanya lɛ mɛ hú lithium-ion alɔkpa ɖevo lɛ. Lithium titanate sín hǔn lɛ nɔ gbɔn fɛ́n mɛ yiyi, xúxú, kpo hlɔnhlɔn ɖiɖó zɛ xwé wu kpo sín tɛnkpɔn lɛ jí myɔ alǒ nǔ gbà mɛvo. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ thermique runaway threshold é ɖó 270 degrés mɔ̌, bo na lɛ́ yì jǐ tawun hú jɔhɔn e è nɔ zán ɖò azɔ̌wiwa mɛ é, bo na lɛ́ yì jǐ hú nǔ e è nɔ zán dó bló nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ chimie é gègě. Acɛkpikpa enɛ ɔ, é ɖò taji nú nǔ ɖaxó ɖaxó lɛ ɖi nǔhɛ́ntɛn e mɛ nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é ɖè é.
Dogbó Nukɔntɔn lɛ kpodo Ajɔ̌-xò lɛ kpo
Nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu hugǎn é wɛ nyí hlɔnhlɔn e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu é. Batterie lithium titanate nɔ na 30-110 Wh/kg kɛɖɛ ɖò hlɔnhlɔn ɖiɖó mɛ bo nɔ lɛ́ na hlɔnhlɔn 177 Wh/L ɖò hlɔnhlɔn ɖiɖó mɛ. Batterie lithium{5}}ion xóxó lɛ e nɔ zán anode graffiti tɔn lɛ kpo katode nickel{6}}manganèse{9}}cobalt tɔn lɛ kpo é nɔ kpéwú bo nɔ bló 200{10}}300 Wh/kg. Nǔ enɛ e nyla azɔn atɔn jɛ wǒ é wɛ nyí ɖɔ batɛɛ lithium titanate tɔn lɛ nɔ yí tɛnmɛ gègě bo nɔ lɛ́ da hú mɔ̌ bo na dó hɛn hlɔnhlɔn e sɔgbe é.
Hlɔnhlɔn e ɖò dò é nɔ xwedó hlɔnhlɔn e ɖò azɔ̌ wà wɛ é tlɔlɔ. Litiyɔmu titanat sín hǔn lɛ nɔ na hlɔnhlɔn 2,3-2,4V jlɛjlɛ dó 3,6-3,7V jí nú litiyɔmu -ion jlɛjininɔ tɔn. Énɛ́ ɔ́, hlɔnhlɔn e è nɔ hɛn bú é-e nɔte nú 1V- é nɔ tínmɛ tlɔlɔ dó hlɔnhlɔn hɛn ɖ'ayǐ jí ɖò hlɔnhlɔn ɖokpó ɖokpó mɛ. Nǔ e è nɔ zán ɖò fí e zìn kpo hlɔnhlɔn kpo ɖò taji ɖè lɛ é, ɖi nǔ e è nɔ zán ɖò alokan jí lɛ é kpo mɔ̌to e nɔ zán hlɔnhlɔn é kpo, sixu yí gbè nú nǔ enɛ ǎ.
Akwɛzinzan nɔ lɛ́ ɖó dogbó nú mɛ gègě bɔ ye nɔ yí gbè na. Batterie lithium titanate tɔn lɛ nɔ xɔ ɖibla yi $1.50 ɖo watt-ganxixo ɖokpo mɛ, bɔ lithium gan phosphate tɔn lɛ nɔ xɔ ɖibla yi $0.40 watt-ganxixo ɖokpo mɛ. Nǔ gègě wɛ zɔ́n bɔ akwɛ e è nɔ sú é nɔ gosin: nǔ e è byɔ ɖò mɛ sí bɔ è na bló nǔ lɛ ɖó kpɔ́ é vɛwǔ, è ni nɔ kpé nukún dó jɔhɔn wu ganji ɖò nǔɖiɖó ɔ hwenu, nǔ e è sɔ́ titanium- dó bló na bɔ ye xɔ akwɛ lɛ é, kpo nǔ e è nɔ bló lɛ é sín hlɔnhlɔn e hwe hú nǔ e è nɔ bló ɖò nǔɖiɖó lɛ mɛ é kpo.
Nǔ e è nɔ bló é nɔ byɔ ɖɔ è ni kpé nukún dó nǔ ɔ wu ganji. Sintering Li4Ti5O12 nɔ byɔ zozo 600-850 degrés sɔgbe xá linlin e è nɔ zán dó bló nǔ lɛ é, bɔ hwenu e è nɔ zán dó bló nǔ ɔ na é nɔ lín hú è nɔ sɔnǔ nú èlɛktrɔdu graphite tɔn. Anatase alǒ rutile TiO2 sín wuntun lɛ sixu tɔ́n enyi è ma mɔ ɖɔ è kún kpé nukún dó jɔhɔn wu ganji ó ɔ, é na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ électrochimie é gblé. Lithium titanate nanostructuré ɖagbeɖagbe ɔ nɔ byɔ nǔ e è nɔ zán dó bló na lɛ é kpo nǔnywɛ ɖaxó ɖaxó lɛ kpo.
Nǔ e è nɔ zán dìn lɛ é kpo lee è nɔ zán ye gbɔn é kpo
Mɔto e nɔ zán couláán lɛ é wɛ nyí nǔnywɛ xwitixwiti sín nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ lithium titanate é sín ajɔ̌wiwa ɖaxó hugǎn ɔ. Nǔwukpikpé e chimie ɔ ɖó bo nɔ yawu gbá nǔ é nɔ zɔ́n bɔ è nɔ gbá nǔ ɖò mɔ̌to-kpétɛn lɛ, bɔ enɛ nɔ zɔ́n bɔ è nɔ zán batɛɛ kpɛví kpɛví ɖěɖee nɔ sú dò e è nɔ ɖó nú mɛ é. Microvast nɔ na batɛji lithium titanate tɔn lɛ mɛ e nɔ bló mɔ̌to lɛtɛki tɔn ɖò Elɔpu lɛ é, kaka jɛ Wrightbus sín New Routemaster e ɖó xɔta wè é jí ɖò Londres, fí e mɔ̌to 1 000 nɔ w’azɔ̌ ɖè é kpo batɛji 18 kWh tɔn lɛ kpo.
Nǔ e nɔ hɛn hlɔnhlɔn ɖ’ayǐ ɖò réseau jí lɛ é nɔ ɖò lithium titanate zán wɛ hugǎn bo na dó jla hlɔnhlɔn lɛ ɖó kpo azɔ̌ ɖevo lɛ kpo. Altairnano bló hlɔnhlɔn 20 MW/5 MWh ɖé bo zán nǔnywɛ xwitixwiti sín nǔ e nɔ nyí lithium titanate é. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ densité densité-e lithium titanate tɔn ɖó tɛn nukɔntɔn mɛ. Batterie lɛ sixu wà nǔ ɖò milisegɔndu klewun ɖé mɛ nú hlɔnhlɔn e ɖò hlɔnhlɔnzɔ́watɔ́ lɛ sín hlɔnhlɔn mɛ é, bo na lɛ́ dɛ ɖò xwè 30-40 e è nɔ zán ɖò kɛkɛví jí ayihɔngbe ayihɔngbe lɛ é nu.
Nǔ e è nɔ zán ɖò tɔ̀jíhún jí lɛ é nɔ zán lithium titanate sín hlɔnhlɔn e nɔ dɛ ɖò jɔhɔn nu é kpo ayijayǐ tɔn kpo. Siemens Mireo Plus B batterie-elɛktliki tɔn lɛ byɔ azɔ̌ mɛ ɖò avril 2024 bɔ Toshiba lithium titanate cellules wɛ nɔ na hlɔnhlɔn ye bɔ è ɖó nukún ɖɔ ye na nɔ ayǐ nú xwè 15-. É ɖò mɔ̌ có, è nɔ zán batɛɛ lithium titanate tɔn lɛ dó zɔn ɖò ali e jí è ma nɔ zán hlɔnhlɔn ɖè ǎ lɛ é jí. N700S Shinkansen Japon tɔn nɔ zán nǔnywɛ xwitixwiti sín nǔ lɛ dó w’azɔ̌ ɖò ajijimɛ ɖò wezun kpɛví jí hwenu e hlɔnhlɔn ɖò ɖiɖekpo wɛ é.
Nǔ e è nɔ zán ɖò alokan jí lɛ é nɔ zán lithium titanate ɖò ninɔmɛ bunɔ ɖěɖee byɔ ɖɔ è ni yawu gbá alǒ ɖeji dó mɛ wu tawun lɛ é mɛ. Samsung sín Galaxy Note sín tuto ɔ nɔ zán batɛɛ lithium titanate tɔn ɖò wěgbójínɔtɔ́ S-Pen tɔn mɛ, bo nɔ zɔ́n bɔ è nɔ nɔte nú ganxixo 10 ɖò hlɔnhlɔn 40 mɛ. Seiko Kinetic sín gan lɛ sɔ́ batɛɛ lithium titanate tɔn dó ɖyɔ hlɔnhlɔn e nɔ hɛn hlɔnhlɔn wá lɛ é, bo lɛ́ bló bɔ ye na nɔ ayǐ nú táan gegě.
Azɔ̌wanú e è nɔ zán ɖò azɔ̌xwé lɛ é, bɛ́sín mɔ̌to e nɔ xlɛ́ ali mɛ lɛ é jí kaka jɛ nǔ e è nɔ zán ɖò dotóoxwé lɛ é jí nɔ sɔ́ lithium titanate hwenu e ayijayǐ kpo gbɛzán mɛtɔn kpo nɔ zɔ́n bɔ è nɔ sú akwɛ gègě é. Hwezivɔzɔ́watɛn Tempest tɔn nɔ zán batɛɛ lithium titanate 1 300 mAh tɔn e è nɔ gɔ́ hlɔnhlɔn na gbɔn hwesivɔ sín hlɔnhlɔn lɛ gblamɛ é, bɔ ganxixo 4 jɛn hwesivɔ nɔ byɔ ɖò aklunɔzán gbla wè lɛ bǐ mɛ. Nǔ e è nɔ zán ɖò ahwanzɔ́ lɛ kpo jɔmɛhun lɛ kpo mɛ lɛ é nɔ kpɔ́n lee nǔ e nɔ nyí chimie é nɔ w’azɔ̌ gbɔn ɖò jɔhɔn syɛnsyɛn mɛ é kpo lee é nɔ ɖí xwi xá myɔ ɖaxó lɛ gbɔn é kpo dó mɔ nǔ taji.
Lee Lithium Titanate ka cá kàn xá batɛɛ alɔkpa ɖevo lɛ gbɔn é
Bo na dó mɔ nukúnnú jɛ fí e lithium titanate nɔ jɛxa ɖè é wu ɔ, é nɔ d’alɔ mɛ bɔ è nɔ tuùn .etɛ wɛ nyi batɛɛ litium tɔn ?ɖò kpaa mɛ ɔ-ye nyí nǔ e nɔ hɛn hlɔnhlɔn gɔ́ é ɖé lɛ bo nɔ hɛn lithium ions lɛ ɖó élɛktrɔdu lɛ tɛntin bo nɔ hɛn hlɔnhlɔn lɛtɛki tɔn bo nɔ lɛ́ ɖè tɔ́n. Ðò hɛ̌nnu batterie lithium-ion tɔn enɛ mɛ ɔ, lithium titanate nɔ ɖu tɛn bunɔ ɖé bɔ nǔ e é nɔ zán dó bló anode na é nɔ xlɛ́. Batterie litium tɔn lɛ gegě nɔ zán anode graffiti tɔn e è bló ɖó kpɔ́ xá katodu vovo lɛ-litium gan fosfate (LFP), nikɛli{5}}manganèse-kobaltu (NMC), alǒ litium kobaltu oksidi (LCO) é. Batɛji litium titanate tɔn lɛ nɔ ɖè yeɖée ɖó vo gbɔn Li4Ti5O12 zinzan dó bló anode na gblamɛ, bɔ è nɔ bló ɖó kpɔ́ xá litium manganèse oxide alǒ litium gan fosfate cathodes.
É ɖò mɔ̌ có, enyi è sɔ́ batɛɛ LFP tɔn lɛ jlɛ́ dó batɛɛ LFP tɔn lɛ wu ɔ, lithium titanate nɔ na gbɛzán 5-10 mɔ̌ bo nɔ lɛ́ wà nǔ ɖagbe hugǎn ɖò jɔhɔn mɛ, amɔ̌, é nɔ na hlɔnhlɔn e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu é sín atɔnvlɔ́ɖó jɛ akpáxwé ɖokpo kpowun. LFP sín hǔn lɛ nɔ xɔ ɖibla yì 0,40 $/Wh bɔ lithium titanate nɔ xɔ 1,50 $/Wh. Nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ chimie é wè lɛ bǐ nɔ tɛɖɛ̌ ayijayǐ jí hú hlɔnhlɔn e è nɔ zán é, bɔ enɛ nɔ zɔ́n bɔ ye nɔ nyí nǔ ɖevo e è na zán ɖò fí e myɔ sixu dɔn nǔ syɛnsyɛn lɛ wá ɖè lɛ é.
NMC kpo NCA kpo sín batterie lɛ wɛ nɔ kp’acɛ dó mɔ̌to lɛtɛki tɔn e nɔ byɔ ɖɔ è ni yì fí e è ɖó na yì é jí. Chimie enɛ lɛ nɔ na 200-250 Wh/kg-lithium titanate sín hlɔnhlɔn we alǒ atɔn-e nɔ zɔ́n bɔ è nɔ bló kilomɛtlu 300-500. Amɔ̌, azɔn 1 000-2 000 jɛn ye nɔ ɖi zɔnlin gbɔn, bo nɔ lɛ́ dɔn awěxomɛ ɖaxó ɖaxó lɛ wá. Mɔto e nɔ zán coulan lɛ é nɔ sɔ́ akwɛ e è nɔ sú nú kilomɛtlu ɖokpo ɖokpo é kpo ee nɔ yawu gbá nǔ lɛ é kpo ɖó tɛn nukɔntɔn mɛ, ɖi mɔ̌to e nɔ hɛn nǔ wá toxo mɛ lɛ é kpo mɔ̌to toxo mɛ tɔn lɛ kpo, sixu yí gbè nú tódɔnnúmɛ lithium titanate tɔn nú lè e è nɔ mɔ ɖò azɔ̌wiwa mɛ lɛ é.
Ðò nǔnywɛ xwitixwiti sín nǔ yɔyɔ̌ lɛ ɖi batɛɛ syɛnsyɛn lɛ kpodo sodium{1}}ion cellules kpo nukɔn ɔ, lithium titanate nɔte nú nǔnywɛ xwitixwiti sín nǔ e zin bo ko ɖexlɛ́ ɖò ajɔ̌wiwa linu lɛ é. Batterie solide-state nɔ d'akpá ɖɔ emi na hɛn hlɔnhlɔn ɖaxo kpodo ayijayi kpo, amɔ̌, ye kpo ɖo nukɔnyiyi nukɔn-ajɔ tɔn mɛ kpodo tagba ɖiɖe tɔn lɛ kpo. Batterie sodium-ion tɔn lɛ nɔ na akwɛ kpɛɖe nǔ e è nɔ zán lɛ é tɔn, amɔ̌, hlɔnhlɔn yetɔn nɔ cí lithium titanate ɖɔhun bo nɔ nɔ gbɛ̀ nú táan klewun ɖé. Ɖo 2025-2033 mɛ ɔ, è nɔ hɛn lithium titanate sín akpáxwé lɛ ɖó te hwenu e nǔnywɛ xwitixwiti sín nǔ yɔyɔ̌ lɛ nɔ ɖɔ xó dó nǔ e è nɔ zán ɖò axi mɛ lɛ é jí é.
Axi ɔ sín Nǔ lɛ kpo Azɔ̌xwé lɛ sín Nǔ lɛ kpo
Gbɛ ɔ bi mɛ ɔ, axi lithium titanate batterie tɔn yi $75.61-80.65 milliards ɖo 2024 sɔgbe kpodo axi dobanunǔtɔ gege lɛ kpo, kpodo nuɖiɖi lɛ kpo sin $237-308 milliards ɖo 2033-2034. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ 10-14,4% é ɖó te ɖò xwè ɖokpo ɖokpo mɛ, bɔ nǔ e nɔ zɔ́n bɔ è nɔ zán mɔ̌to e nɔ zán couláán lɛ é, nǔ e è nɔ hɛn ɖó hlɔnhlɔn jí lɛ é gbló ada, kpo nǔ e è nɔ byɔ ɖò nǔ e nɔ yawu gbá nǔ lɛ é sí é kpo wɛ nɔ zɔ́n bɔ è nɔ bló mɔ̌.
Asia-Pacifique wɛ nɔ ɖu ɖò nǔɖiɖó lɛ kpo nǔɖuɖu lɛ kpo jí, bo nɔ xɔ 60% mɔ̌ ɖò nǔ e è byɔ ɖò batɛɛ lithium titanate tɔn lɛ mɛ ɖò gbɛ̀ ɔ bǐ mɛ é mɛ ɖò 2024. China sín tuto xwè atɔ́ɔ́ngɔ́ ɔ tɔn 14gɔ́ ɔ jló na bló bɔ è na bló 50% ɖò hlɔnhlɔn e è nɔ vɔ́ blóɖó é sín 2020-2025 mɛ, bo na lɛ́ bló bɔ è na bló tuto nú hlɔnhlɔn e è nɔ zán ɖò 2020-2025 é. linlin ɖaxó ɖiɖó nɔ na lè akwɛzinzan tɔn lɛ hú xwè 20-30 e è nɔ zán ɖò azɔ̌ ɔ hwenu lɛ é. Japon, ee nyí tò e mɛ Toshiba sín nǔnywɛ xwitixwiti SCiB ɖè é, nɔ hɛn lithium titanate syɛnsyɛn e è nɔ zán ɖò tɔ̀jíhún mɛ yiyi kpo azɔ̌xwé lɛ kpo mɛ é ɖó te.
Totaligbe Amelika tɔn hɛn axi ɔ sin 36% mɔ, bɔ nuɖatɔ ɖaxo ɖaxo lɛ ɖi Altairnano kpodo nuɖetɔ yɔyɔ lɛ ɖi Grinergy kpo ɖo nuɖiɖe sin hlɔnhlɔn ji wɛ. Ɖo Ɖɔxomε ɔ, Ɖɔxomε 258 millions de dollars e Departement de l'Energie États-Unis tɔn zé ɖ’ayi mɛ bo na dó bló lithium titanate nú azɔ̌ bunɔ ɖé lɛ ɖò fí e lithium-ion xóxó ɔ ma sɔgbe ɖè ǎ é.
Mɛ e nɔ bló nǔ taji lɛ é wɛ nyí Toshiba (Nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ SCiB é), Altairnano (Nanosafe), Microvast (LpTO), Leclanché (TiBox), kpo nǔ e è nɔ bló ɖò Chine lɛ é kpo, ɖi Yinlong Battery Technology e Gree Electric xɔ é. Nǔwukpikpé nǔɖiɖó tɔn lɛ gbló ada nɔ sɔ́ ayi ɖó akwɛzinzan lɛ ɖiɖekpo jí gbɔn nǔwiwa lɛ jijlaɖó kpo akwɛzinzan ɖagbe lɛ kpo gblamɛ hú huzuhuzu taji e ɖò nǔɖiɖó lɛ mɛ lɛ é jí.
Alixlɛ́mɛ dobanúnǔ tɔn lɛ tɛɖɛ̌ dogbó nukɔntɔn e lithium titanate ɖó lɛ é jí. Gbɛ̌ta e gbɔn gbɛ̀ ɔ bǐ mɛ lɛ é nɔ ba dò nú nǔ e è nɔ sɔ́ niobium, magnésium alǒ nǔ ɖevo lɛ dó bló na é, bo na dó bló bɔ nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu é kpo nǔwukpikpé tɔn kpo na jɛji. Nǔ e è ɖyɔ ɖò ayikúngban jí lɛ é, ɖi nǔ e è nɔ sɔ́ carbone dó bló na é kpo nanostructuring kpo nɔ jló na bló bɔ azɔ̌wiwa ɔ na nyɔ́ hugǎn. Overlithiation sín wlɛnwín lɛ nɔ ba dò nú cycling zɛ Li7Ti5O12 wu bo na dó wlí hlɔnhlɔn ɖevo lɛ, é ɖò mɔ̌ có, enɛ nɔ hɛn lè zero-strain tɔn gblé.
Wlɛnwín E È Nɔ Zán Dó Bló Nǔ lɛ Kpo É kpo
Lithium titanate sín ɖiɖe nɔ xwedó ali e jí è nɔ bló nǔ syɛnsyɛn - alǒ sin - ɖè é, bɔ ɖokpo ɖokpo ɖó lè vovo. É ɖò mɔ̌ có, è nɔ bló bɔ è nɔ hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ lithium carbonate (Li2CO3) é kpo titanium dioxide (TiO2) kpo kplé ɖò jlɛjininɔ stéchiométriques mɛ, bɔ enɛ gudo ɔ, è nɔ bló bɔ nǔ e è xò kplé é nɔ xú ɖò 700-850 degrés jí nú ganxixo 10-24. Wlɛnwín enɛ nɔ xlɛ́ ɖɔ é bɔkun bo lɛ́ syɛn, amɔ̌, é nɔ ɖè nǔ kpɛví kpɛví ɖaxó ɖaxó lɛ tɔ́n (500nm-5μm) bɔ jǐ yetɔn nɔ hwe d’eji.
Sol-gel sín wlɛnwín lɛ nɔ zɔ́n bɔ è nɔ kpé nukún dó nǔ kpɛví kpɛví lɛ sín ɖaxó kpo lee ye cí é kpo wu ganji. Dobanúnǔtɔ́ lɛ nɔ hɛn nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é ɖi tetrabutyl titanate kpodo lithium hydroxyde kpo xú ɖò nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é mɛ, enɛ gudo ɔ, ye nɔ hɛn gel kpo calcine kpo xú ɖò 600-800 degrés jí. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ lithium titanate é dó ayi mɛ, bo na lɛ́ ɖó hlɔnhlɔn e ɖò 200nm glɔ́ é, bɔ fí e é nɔ yì jǐ hú mɔ̌ é na sɛkpɔ 100 m2/g e nɔ zɔ́n bɔ è nɔ yawu gbá nǔ é. É ɖò mɔ̌ có, nǔwiwa sol-gel tɔn lɛ nɔ byɔ ɖɔ è ni kpé nukún dó jɔhɔn wu ganji, bo nɔ lɛ́ xɔ akwɛ hú nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ solid-state synthèse é.
É ɖò mɔ̌ có, è nɔ bló bɔ è nɔ bló lithium titanate ɖò jɔhɔn e hwe hú mɔ̌ é mɛ (120-200 degrés ) gbɔn nǔ e nɔ jɛ nukɔn nú nǔ lɛ é wiwa ɖò sìn e è sɔ́ hlɔnhlɔn dó bló é mɛ gblamɛ. Wlɛnwín enɛ nɔ bló nanotubes kpo nanowires kpo bɔ ye nɔ ɖó ɖiɖe vovo lɛ, amɔ̌, é nɔ byɔ nǔ e nɔ hɛn nǔ syɛnsyɛn lɛ é ɖé lɛ, bo nɔ lɛ́ bló bɔ nǔ kwijikwiji e nɔ byɔ ɖɔ è ni klɔ́ ye lɛ é nɔ tɔ́n.
Jɛ xúxú sín wlɛnwín ɔ nɔ hɛn nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é ɖó jɛ̀ xúxú kpɛví ɖé mɛ (LiCl{1}}KCl sín xúxú lɛ) ɖò 500-700 degrés jí. Nǔ e ɖò sìn mɛ é nɔ zɔ́n bɔ ion lɛ nɔ yawu gbakpé, bo nɔ bló bɔ è nɔ bló lithium titanate e nyí kristalu tawun é ɖé, bo ɖó nǔwukpikpé électrochimique ɖagbe lɛ. Hwenu e hlɔnhlɔn-nɔ hɛn lè wá nú ali e jí è nɔ gbɔn bo nɔ zán nǔ syɛnsyɛn lɛ é é ɔ, wlɛnwín jɛ̌ e è hɛn xú é tɔn lɛ nɔ byɔ ɖɔ è ni zán tuto jɛ̌ ɖiɖó bo lɛ́ vɔ́ nǔ lɛ zán.
Nǔ e è nɔ kpɔ́n dó nǔ lɛ wu ɖò nǔɖiɖó lɛ hwenu é ɖò taji tawun. X-ray diffraction nɔ ɖexlɛ ɖɔ fazɛ ɔ mɛ́, ɖó anatase alǒ rutile TiO2 sín hlɔnhlɔn kpɛví kpɛví lɛ nɔ hɛn azɔ̌wiwa gblé. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ électrode é kpo azɔ̌wiwa batɛɛ tɔn kpo dó ayi mɛ. Fífá ɖó na nɔ 100 ppm glɔ bo na dó bló bɔ è ma na hɛn nǔ e nɔ nyí électrolyte é gblé ɖò cellule lɛ kplékplé hwenu ó.
Nǔkanbyɔ E Mɛ lɛ Nɔ Kanbyɔ Hwɛhwɛ lɛ é
Hwetɛnu wɛ batɛɛ litium titanate tɔn lɛ nɔ nɔ ayǐ nú è sɔ́ jlɛ́ dó litium-ion hwɛhwɛ tɔn lɛ wu?
Batterie lithium titanate tɔn lɛ nɔ hɛn 10 000 jɛ 30 000 charge -decharge cycles cobɔ ye nɔ yi 80% hlɔnhlɔn, kpodo hlɔnhlɔn ɖaxo-ɖe lɛ kpo bɔ e nɔ hɛn 45 000 cycles. Batterie lithium-ion hwɛhwɛ tɔn e nɔ zán anode graphite tɔn lɛ é nɔ nɔ ayǐ nú 2 000-3 000 ɖò ninɔmɛ ɖokpo ɔ lɛ mɛ. É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ 5-15x longevity é dó ayi mɛ nú xwè 20-30 ɖò azɔ̌wiwa mɛ ɖò nǔwiwa lɛ mɛ kpo kɛkɛví ɖiɖó ayihɔngbe ayihɔngbe kpo, bo na jlɛ́ dó xwè 5-8 wu nú lithium-ion xóxó ɔ.
Etɛwu è ma ka nɔ zán batɛɛ lithium titanate tɔn ɖò alokan ɖagbeɖagbe lɛ kpo mɔ̌to kpɛví kpɛví lɛ kpo mɛ ǎ?
É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ lithium titanate é dó ayi mɛ nú nǔ e è nɔ hɛn yì fí ɖevo lɛ é ǎ. Batterie alokan ɖagbeɖagbe e nɔ zán lithium titanate é na ɖaxó azɔn 2-3 bo na lɛ́ kpɛn hú ee è bló dìn lɛ é bo na dó sixu zán hwenu e sɔgbe é. Mɛ e nɔ xɔ nǔ lɛ é nɔ sɔ́ nǔ ɔ sín ɖaxó kpo zìn tɔn kpo ɖó tɛn nukɔntɔn mɛ hú lè e lithium titanate nɔ na mɛ bɔ é nɔ yawu gbá nǔ lɛ é kpo lee é nɔ nɔ ayǐ nú táan gegě gbɔn é kpo. Akwɛ e è nɔ sú é nɔ lɛ́ zɔ́n bɔ è nɔ gɔn nǔ xɔ ɖò axi e mɛ nǔxɔtɔ́ lɛ nɔ kpɔ́n akwɛ ɖè lɛ é mɛ.
Batterie litium titanate tɔn lɛ ka sixu yawu gɔ́ hlɔnhlɔn hú Tesla sín hlɔnhlɔnzɔ́watɔ́ ɖaxó lɛ à?
Ɛɛn, batɛɛ lithium titanate tɔn lɛ sixu yawu gɔ́ hlɔnhlɔn hú Tesla Superchargers e ɖò ayǐ dìn lɛ é tawun, enyi è bló ye ganji ɔ nɛ. Toshiba sín cellule yɔyɔ̌ lɛ nɔ hɛn 80% ɖò cɛju 1-6 mɛ sɔgbe xá hlɔnhlɔn e ɖò ye jí é, bɔ Tesla Superchargers lɛ nɔ byɔ cɛju 15-20 nú charge mɔhun lɛ. É ɖò mɔ̌ có, enɛ byɔ ɖɔ è ni zán nǔ e nɔ gbá hlɔnhlɔn ɖaxó é ɖé (400+ kW) bɔ è ma nɔ mɔ ɖò fí gègě ǎ, bɔ tódɔnnúmɛ hlɔnhlɔn ɖiɖó tɔn ɔ xlɛ́ ɖɔ mɔ̌to lithium titanate tɔn lɛ na ɖó hlɔnhlɔn klewun ɖé nú hlɔnhlɔn batɛɛ tɔn e sɔgbe é.
Etɛ ka zɔ́n bɔ litium titanate nɔ ɖó ayijayǐ hú batɛɛ litium-ion ɖevo lɛ?
Nǔ atɔn wɛ nɔ zɔ́n bɔ è nɔ ɖó ayijayǐ ɖò lithium titanate mɛ: Nukɔntɔn ɔ, hlɔnhlɔn e é ɖó bo nɔ w’azɔ̌ é 1,55V nɔ glɔ́n ali nú lithium dendrite e nɔ zɔ́n bɔ è nɔ bló circuits klewun klewun lɛ ɖò anodes graphite tɔn lɛ mɛ é. Wegɔ ɔ, nǔ ɔ nɔ bló nǔ e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu é ɖé ǎ, bɔ é sixu hɛn nǔ gblé ɖò jɔhɔn mɛ. Atɔngɔ ɔ, 270 degrés thermique runaway threshold ɔ hu temperature e nɔ hɛn nǔ gblé dó mɛ wu lɛ é gègě, bɔ zero-strain structure ɔ nɔ ɖí xwi xá nǔ e è nɔ hɛn gblé dó mɛ wu lɛ é. Nǔ enɛ lɛ nɔ zɔ́n bɔ lithium titanate sín hǔn lɛ nɔ gbɔn fɛ́n ɖiɖó kpo fɛ́n xúxú kpo sín tɛnkpɔn lɛ jí, myɔ alǒ nǔ e nɔ gbà é mɛvo.
É ɖò mɔ̌ có, è ɖó na kpɔ́n tɛn e mɛ Lithium Titanate ɖè ɖò nǔnywɛ xwitixwiti sín nǔ lɛ mɛ é
Lithium titanate nɔ ɖu tɛn e è tuùn é ɖé, amɔ̌, é ɖò jijɛji wɛ ɖò hlɔnhlɔn hɛn ɖ’ayǐ mɛ. Nǔnywɛ xwitixwiti ɔ na ɖyɔ lithium-ion xóxó ɔ ɖò alokan ɖagbeɖagbe lɛ mɛ alǒ mɔ̌to e nɔ yì zɔ tawun lɛ é mɛ ǎ, fí e hlɔnhlɔn ɖiɖó nɔ zɔ́n bɔ è nɔ zán ye ɖè é. É nyɔ́ wà ɔ, é nɔ ɖɔ xó dó nǔ e mɛ gbɛzán cycle tɔn, ayijayǐ, chargement rapide, alǒ temperature didɛ nɔ zɔ́n bɔ è nɔ yí gbè nú hlɔnhlɔn e hwe hú mɔ̌ é kpo akwɛ e è nɔ zán é kpo jí.
É ɖò mɔ̌ có, è nɔ mɔ ɖɔ è ɖó na hɛn nǔ e è nɔ ylɔ ɖɔ “opportunité” é dó ayi mɛ, bo na dó sixu bló bɔ è na hɛn batɛɛ kpɛví kpɛví lɛ ɖó te, bɔ batɛɛ ɖyɔɖyɔ na xɔ akwɛ hú xwè 12-15 bɔ mɔ̌to ɔ na nɔ gbɛ̀ nú xwè 12 jɛ 15 mɔ̌. Nǔ e è nɔ hɛn ɖó tɛn ɛntɛnɛti tɔn jí é nɔte nú nǔ ɖevo e sɔgbe é, ɖò taji ɔ, nú azɔ̌ e nɔ byɔ ɖɔ è ni nɔ bló nǔ afatɔ́n mɔkpan ayihɔngbe ayihɔngbe ɖò xwè mɔkpan vlamɛ lɛ é.
Nukɔnyiyi e è bló ɖò azǎn yɔywɛ ɖé ɖíe ɖò wlɛnwín hybride tɔn lɛ mɛ é xlɛ́ ɖɔ è na bló bɔ è na xò anode lithium titanate tɔn lɛ kplé xá cathodes lithium titanate tɔn e ɖó hlɔnhlɔn ɖaxó lɛ é, alǒ è na zán lithium titanate ɖò mɔ̌to e è jlaɖó lɛ é mɛ, bɔ batterie kpɛví ɖé nɔ ɖò xixo wɛ hwɛhwɛ. Ee nǔ e è nɔ bló lɛ é kpo akwɛ e è nɔ zán lɛ é kpo ɖò ɖiɖekpo wɛ é ɔ, nǔ e è nɔ zán dó bló nǔ lɛ é sixu lɛ́ gbló ada bo yì axi bunɔ ɖevo lɛ mɛ. Ɖo din ɔ, lithium titanate ɖe xlɛ ɖɔ batterie sin sinmɛ ɖagbe ɔ nɔ ganjɛ nu e byɔ ɖo azɔwiwa mɛ lɛ wu bi hú ɖɔ e ni xwe do nunywɛ xwitixwiti "ɖagbe hu" ɖokpo bo na do zan nu bi.
