納米鈦酸鋰電極材料加儲(chǔ)能電池發(fā)展

    鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來(lái)自于偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生，使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘俚募庸ぁ⒈４?、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用?，F(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

    鋰電正極材料市場(chǎng)隨著手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等電子消費(fèi)產(chǎn)品和動(dòng)力汽車、電動(dòng)工具、電動(dòng)助力車、發(fā)電儲(chǔ)能裝置等能源動(dòng)力產(chǎn)品分為小型鋰電正極材料市場(chǎng)和動(dòng)力鋰電正極材料市場(chǎng)。小型鋰電正極材料主要包括鈷酸鋰、多元材料和錳酸鋰為主，而動(dòng)力鋰電池正極材料主要為錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰和多元材料為主，其中電動(dòng)汽車的發(fā)展給鋰電正極材料的成長(zhǎng)帶來(lái)了很大的市場(chǎng)空間，在動(dòng)力鋰電中的應(yīng)用將出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。

    鋰電池材料已形成產(chǎn)業(yè)來(lái)，目前正處于發(fā)展上升期，以往的成長(zhǎng)率約在3%~5%,屬于溫和成長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)，目前所用的正極材料仍然是鈷、鎳、錳的氧化物L(fēng)iCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiCo1-xNixO2、Li1-xMn2O4、LiMyMn2-yO4等，而復(fù)旦大學(xué)?；瘜W(xué)系、新能源研究組采用固相合成技術(shù)結(jié)合獨(dú)特的碳包覆技術(shù)，成功制備了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高電子導(dǎo)電性的納米鈦酸鋰材料，可用于風(fēng)能、太陽(yáng)能儲(chǔ)電，為鋰電池的發(fā)展有了新的提升突破。

    從新型鈦酸鋰為“零張力”材料，使電池壽命大大延長(zhǎng)，充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次以上。新研發(fā)的鈦酸鋰負(fù)極材料與錳酸鋰正極材料的新型電池組已應(yīng)用于風(fēng)光互補(bǔ)的環(huán)保綠色照明系統(tǒng)之上。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能路燈用于儲(chǔ)電的鋰電池每?jī)赡昃鸵鼡Q一次，而用新型材料制成的鋰電池使用壽命可達(dá)15年。

    以碳為電極材料的傳統(tǒng)鋰電池，存在一定的安全隱患，近年來(lái)，手機(jī)電池在一些情況下發(fā)生爆炸傷人的事件時(shí)有發(fā)生。另一方面，傳統(tǒng)鋰離子電池循環(huán)壽命有限和對(duì)極限溫度耐受性較低，使其在大規(guī)模儲(chǔ)能以及電動(dòng)汽車無(wú)法推廣使用。而新型鈦酸鋰電極材料還可用于制造大型儲(chǔ)能、動(dòng)力鋰電池，新型鋰電池沖放次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)鋰電池。電動(dòng)汽車也正是由于蓄電池存在問(wèn)題而難以得到推廣，比如普通的電動(dòng)汽車可能使用兩年后便需要換電池，而使用新型鋰電池則可以使用至少10年以上，使電動(dòng)汽車成本大大降低。

    新型鋰電池在備用電源、儲(chǔ)能電池、風(fēng)力發(fā)電均衡電源、無(wú)人搬運(yùn)車、叉車、機(jī)器人、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托、混合動(dòng)力車和燃料電池汽車等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。期望早日實(shí)現(xiàn)新電池產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)儲(chǔ)能電池和電動(dòng)車的快速發(fā)展。