Литий-титанатный аккумулятор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Литий-титанатный аккумулятор — вариант литий-ионных аккумуляторов, использующий титанат лития (Li4Ti5O12) в качестве анода. Для увеличения площади анод имеет нанокристаллическое строение. Такое решение позволяет обеспечить площадь поверхности анода до 100 м2/г, по сравнению с 3 м2/г для углерода, что позволяет значительно увеличить скорость перезарядки и обеспечить высокую плотность тока. По состоянию на 2017 год литий-титанатные батареи способны обеспечить плотность энергии до 177 Вт/л [1]. Кроме того, эти аккумуляторы имеют высокую надежность и могут работать при более низких температурах, чем классические литий-ионные (-30 °C).

Недостатком литий-титанатных аккумуляторов является более низкое рабочее напряжение (2,4 В), что приводит к меньшей удельной энергии около 30-110 Вт×ч/кг [1], чем у обычных литий-ионных батарей, имеющих стандартное напряжение 3,7 В.

Производители[править | править вики-текст]

Altairnano[править | править вики-текст]

Altairnano производит литий-титанатные аккумуляторы в линии "Nanosafe", в основном позиционирует их для электромобилей. Среди производителей электромобилей о намерениях использовать аккумуляторы Altairnano заявляли Lightning Car Company (автомобиль Lightning GT)[2][3] Phoenix Motorcars[4], Proterra (для микроавтобуса EcoRide BE35)[5].

Altairnano также устанавливает свои батареи в системах бесперебойного питания[6] и предлагает их для военных[7].

Toshiba[править | править вики-текст]

Toshiba выпустила литий-титанатный аккумулятор под маркой Super Charge Ion Battery (SCiB)[8][9], которая отличается сверхбыстрой зарядкой — до 90 % ёмкости за 10 минут[10], и длительным сроком службы — до 10 лет. Число циклов заряд/разряд: боле 15000[11][10]. Также новый тип батарей безопасней распространенных сейчас Li-ion батарей. Энергетическая плотность — 60-100 Вт×ч/кг при цене порядка 1-2 тыс. долларов за кВт×ч (для сравнения: бытовые Li-ion на кобальтите лития обладают энергетической плотностью 120—180 Вт×ч/кг при ценах 300-500 долларов за кВт×ч)[12][13].

Усовершенствованная технология SCiB, анонсированная Toshiba в октябре 2017 года, позволяет обеспечить 90% заряд аккумулятора в течение 5 минут.Таких показателей удалось достичь путем использования в качестве анодного материала оксида титана-ниобия, который более эффективно обеспечивает хранение и транспорт ионов лития и позволяет двукратно повысить удельную емкость анода[14].

Leclanché[править | править вики-текст]

Leclanché - производитель швейцарских аккумуляторов, основанный в 1909 году. В 2006 году фирма приобрела немецкую фирму Bullith AG для создания литий-ионной производственной линии в Германии. В 2014 году на рынке появился продукт «TiBox» с литий-титанатным анод. Мощность батареи «TiBox» составляет 3,2 кВт и она выдерживает 20 000 циклов перезарядки.

Seiko[править | править вики-текст]

Seiko использует батареи на основе титаната лития в кинетических наручных часах. Ранее ими для хранения энергии использовался конденсатор, но батарея позволяет обеспечить большую емкость, более длительный срок службы и удобство ремонта.

YABO[править | править вики-текст]

YABO Power Technology выпустила батарею на основе титаната лития в 2012 году. Стандартная модель аккумуляторной батареи YB-LITE2344 2.4В/15А×ч используется в электромобилях и системах хранения энергии.

Использование[править | править вики-текст]

Благодаря своей сверхбыстрой зарядке, этот тип батарей перспективен для применения в электрических автомобилях.

SCiB аккумуляторы используются в мотоциклах Schwinn Tailwind electric bike [15], в некоторых японских версиях электромобиля Mitsubishi i-MiEV [16], электромобиле Honda Fit EV[17] и электроскутере Honda EV-neo[18]. Этот тип аккумуляторов имеет большой потенциал использования в общественном транспорте. Например, в проекте TOSA используется высокая скорость зарядки SCiB батареи для 15 секундной подзарядки аккумулятора на автобусных остановках. [19]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 All About Batteries, Part 12: Lithium Titanate (LTO). EETimes.
  2. Page, Lewis. Blighty's electro-supercar 2.0 uncloaked today, The Register (22 июля 2008). Проверено 22 июля 2008.
  3. Welcome to Lightning Car Company  (недоступная ссылка — история). Проверено 7 июля 2010. Архивировано 27 мая 2008 года.
  4. The All-New Phoenix SUV  (недоступная ссылка — история). Phoenix Motorcars. Проверено 7 июля 2010. Архивировано 10 марта 2008 года.
  5. Proterra - Cost effective solutions for clean transportation  (недоступная ссылка — история). Proterraonline.com. Проверено 6 июля 2010. Архивировано 11 октября 2008 года.
  6. Altair Nanotechnologies (2008-11-21). Altair Nanotechnologies Announces Successful PJM Market Acceptance of the First Grid-Scale, Battery Energy Storage System. Пресс-релиз. Проверено 2010-07-06.
  7. Altair Nanotechnologies. Altair Nanotechnologies Power Partner - The Military. Пресс-релиз. Проверено 2010-07-06.
  8. Kouji Kariatsumari. Toshiba's New Secondary Battery Squashed ... No Explosion, Fire ... Why?. Nikkei Electronics (Dec 12, 2007). Проверено 7 июля 2010. Архивировано 1 мая 2012 года.
  9. TOSHIBA - Rechargeable battery SCiB. Проверено 7 июля 2010. Архивировано 1 мая 2012 года.
  10. 1 2 Toshiba unveils new battery prototype - PC & Tech Authority
  11. SCiB™ Cells | Products | TOSHIBA Rechargeable battery SCiB™. www.scib.jp. Проверено 28 ноября 2016.
  12. The Lithium Ion Battery Market Supply and Demand // ARPA E RANGE Conference, January 28, 2014  (англ.): "Lithium Titanate (LTO) › Energy density: 60 Wh/kg to 105 Wh/kg"
  13. Toshiba. (недоступная ссылка)
  14. Toshiba (2017-10-03). Toshiba разрабатывает литий-ионную батарею следующего поколения с новым анодным материалом. Пресс-релиз. Проверено 2010-10-14.
  15. Schwinn Electric Bikes | 2009 Tailwind | Electric Bike Technology
  16. Mitsubishi Chooses Super-Efficient Toshiba SCiB Battery For EVs, Integrity Exports (18 июня 2011). Проверено 14 октября 2017.
  17. Toshiba’s SCiB battery for the Fit EV. Green Car Congress (Nov 17, 2011).
  18. Honda begins European demonstration program of EV-neo electric scooter. Green Car Congress (Jun 15, 2011).
  19. TOSA2013: The project aims to introduce a new system of mass transport with electric “flash” recharging of the buses at selected stops.

Ссылки[править | править вики-текст]