作為鋰離子電池負(fù)極材料-鈦酸鋰，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池.此外，它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。可以預(yù)見(jiàn)：鈦酸鋰材料在2-3年后，一定會(huì)成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用在新能源汽車、電動(dòng)摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長(zhǎng)周期的應(yīng)用領(lǐng)域。鈦酸鋰電池工作電壓2.4V，最高電壓3.0V，充電電流大達(dá)2C。

鈦酸鋰電池組成

正極：磷酸鐵鋰、錳酸鋰或三元材料、鎳錳酸鋰。

負(fù)極：鈦酸鋰材料。

隔膜：現(xiàn)在以碳作負(fù)極的鋰電池隔膜。

電解液：以碳作負(fù)極的鋰電池電解液。

電池殼：以碳作負(fù)極的鋰電池殼。

鈦酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

采用電動(dòng)車輛取代燃油車輛是解決城市環(huán)境污染的最佳選擇，其中鋰離子動(dòng)力電池引起了研究者的廣泛關(guān)注.為了滿足電動(dòng)車輛對(duì)車載鏗離子動(dòng)力電池的要求，研制安全性高、倍率性能好且長(zhǎng)壽命的負(fù)極材料是其熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

目前，商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極主要采用碳材料，但以碳做負(fù)極的鋰電池在應(yīng)用上仍存在一些弊端：

1、過(guò)充電時(shí)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(tái)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(lái)安全隱患。

4、在鋰離子嵌入、脫出過(guò)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Li4Ti5012具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

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、與炭負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2*10-8cm2/s)，可高倍率充放電等。

4、鈦酸鋰的電勢(shì)比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。

鈦酸鋰電池國(guó)內(nèi)外應(yīng)用動(dòng)態(tài)

日本一公司生產(chǎn)的“Scib”鋰電池，負(fù)極就是鈦酸鋰材料，已經(jīng)批量應(yīng)用與“EVneo”電動(dòng)摩托車上。

國(guó)內(nèi)珠海銀通新能源有限公司于2009年底已經(jīng)批量生產(chǎn)鈦酸鋰電池應(yīng)用與儲(chǔ)能方面，并且于2010年11月以3.25億元控股51%收購(gòu)了全球鈦酸鋰技術(shù)領(lǐng)先的美國(guó)Nasdaq上市公司ALTI。1年前才開(kāi)始涉足電池業(yè)務(wù)的中國(guó)企業(yè)通過(guò)收購(gòu)美國(guó)企業(yè)來(lái)提高技術(shù)實(shí)力。可以說(shuō)，這種做法最直接地表現(xiàn)了當(dāng)今中國(guó)企業(yè)的來(lái)勢(shì)兇猛的勢(shì)頭。上演中國(guó)電池業(yè)跨國(guó)收購(gòu)第一案。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)在有很多研究單位在推進(jìn)Li4Ti5012負(fù)極材料的研究，如天津大學(xué)、天津電源研究所、北京科技大學(xué)、廈門大學(xué)、武漢大學(xué)、中科院成都某所等都在做這方面的研究。