关 注 FOCUS 钛酸锂电池技术及其产业发展现状 ■ 文/唐堃 金 虹 潘广宏 王国文 薛嘉渔 北京低碳清洁能源研究所 一、钛酸锂电池技术在国内外 的发展状况 很大程度上消除了由锂枝晶在电池内 部形成短路的可能性。所以钛酸锂为 负极的锂离子电池的安全性是目前笔 者见到的各种类型的锂离子电池中安 全性最高的。业内人士大多数都听说 过由钛酸锂取代石墨作为锂电负极材 料的锂电循环寿命可达数万次，远高 于常见的传统锂离子电池，仅循环几 千次就寿终正寝了。 性却将会是成就目前正在崛起的大规 模锂电储能产业的重要基石。 自从锂离子电池在 1991年产业 化以来，电池的负极材料一直是石墨 （包括人造及天然石墨）在一统天下。 尖晶石型钛酸锂( Li4Ti5O12，LTO)自 从1971年Deschanvres等报道了其合 近10多年来，国内外对钛酸锂电 池技术的研究可谓是风起云涌。其产 业链可分为钛酸锂材料制备、钛酸锂 电池生产与钛酸锂电池系统的集成及 其在电动车及储能市场的应用。 １. 钛酸锂材料 成方法与晶体结构之后 ，Colbow等 [1] 和Ohuku等对其进行了比较系统的 电化学性能测试 。然而钛酸锂作 国际上对钛酸锂材料研究及产 业化方面比较领先的有美国奥钛纳米 科技公司（以下简称“美国奥钛”）、日 本石原产业株式会社（简称“石原产 业”）、英国庄信万丰公司（简称“庄信 万丰”）等。其中美国奥钛生产的钛酸 锂材料无论在倍率、安全性、长寿命及 高低温等方面性能优异。但是由于生 产方法过于冗长精细导致生产成本偏 高，使其在商业化推广上难度较大。石 原产业是亚洲最大的钛白粉制造商之 一，公司在日本、新加坡、台湾均有生 产基地。石原产业充分利用其充沛的 原材料资源，以湿法工艺成功地开发 了多款低成本、高倍率、不同颗粒度的 钛酸锂产品。其性能相似的产品在价 格比较美国奥钛的钛酸锂材料有较大 的优势，但比中国国内的产品则稍逊 一筹。庄信万丰接手了原德国南方化 [2,3] 由于多数专业锂电人士从来没 为新型锂离子电池的负极材料由于 其多项优异的性能而受到重视开始 于20世纪90年代后期。比如钛酸锂 材料在锂离子的镶嵌及脱嵌过程中 晶体结构能够保持高度的稳定性，晶 格常数变化很小（体积变化