中國電科院成功解決了鈦酸鋰電池脹氣問題

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

隨著技術進步和制造成本下降，鈦酸鋰電池將成為大規模儲能應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生氣體會導致鈦酸鋰電池脹氣，脹氣率在25%左右，而電池脹氣會導致電池壽命縮短，并影響應用安全性。實現鈦酸鋰電池的大規模應用，必須解決這一關鍵問題。

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，抑制脹氣副反應的發生，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的研究，開發了亞微米鈦酸鋰材料的原料預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，開發了亞微米鈦酸鋰摻雜改性和表面包覆技術，解決了由于鈦酸鋰材料表面四價鈦離子催化活性導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安時鈦酸鋰電池經權威預測，電池壽命可達到15418次；在55攝氏度的環境中，30安培充放電電流下循環1000次后，其脹氣率僅有11.2%，提高了電池的安全性，推動了國家電網公司主導的儲能技術產業化和實用化。