Содержимое этой статьи нуждается в чистке . Текст содержит много маловажных , неэнциклопедичных или устаревших подробностей. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей .

Эту статью нужно проверить на соответствие критериям взвешенности изложения . Возможно, содержание статьи нарушает принцип взвешенного изложения, представляя малозначимые мнения и факты так же, как и более важные, либо уделяет слишком много места описанию какого-то одного аспекта темы в ущерб другим, не менее существенным. Пожалуйста, улучшите её в соответствии с правилами написания статей .

Литий-титанатный аккумулятор (LTO) — вариант литий-ионных аккумуляторов , использующий (Li ₄ Ti ₅ O ₁₂ ) в качестве анода вместо графита , применяемого в большинстве других вариантов. Для увеличения площади анод имеет нанокристаллическое строение. Такое решение позволяет обеспечить площадь поверхности анода до 100 м ² /г по сравнению с 3 м ² /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*ч/л . Кроме того, эти аккумуляторы имеют высокую надежность и могут без потерь работать при более низких температурах до минус 30 градусов, в отличие от классических литий-ионных, которые уже при минус 5 градусах снижают свои показатели на 20 %.

Недостатком литий-титанатных аккумуляторов является более низкое рабочее напряжение (2,4 В), что приводит к меньшей удельной энергии (около 30-110 Вт×ч/кг ), чем у обычных литий-ионных батарей, имеющих стандартное напряжение 3,7 В. Это ограничивает их применение в электротехнике и в ноутбуках, мобильных телефонах и смартфонах, которые стремятся к минимизации объёма и веса аккумуляторов.

Типичные пороги защиты от перезаряда и переразряда составляют 2,8-1,8 В. Это, в теории, позволяет заменить два NiCd- или NiMH-аккумулятора (в устройстве без балансировки ячеек, например, в домашней телефонной радиотрубке) на один литий-титанатный аккумулятор. С другой стороны, многие подобные устройства не обладают достаточно точным контролем уровня напряжения на аккумуляторе, жертвуя его ресурсом — но в случае с литиевыми аккумуляторами цена такого схемотехнического упрощения значительно возрастает из-за риска пожара.

Производители

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 ) Phoenix Motorcars , Proterra (для микроавтобуса EcoRide BE35) .

Altairnano также устанавливает свои батареи в системах бесперебойного питания и предлагает их для военных .

Toshiba

Toshiba выпустила литий-титанатный аккумулятор под маркой Super Charge Ion Battery (SCiB) , которая отличается сверхбыстрой зарядкой — до 90 % ёмкости за 6 минут , и длительным сроком службы — до 25 лет. Число циклов заряд/разряд: более 25000 . 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 обладают энергетической плотностью 120—180 Вт×ч/кг при ценах 300—500 долларов за кВт×ч) .

Усовершенствованная технология SCiB, анонсированная Toshiba в октябре 2017 года, позволяет обеспечить 90%-й 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 .

Leclanché

Leclanché — швейцарский производитель 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 анодом. Мощность батареи «TiBox» составляет 3,2 кВт и она выдерживает 20 000 циклов перезарядки.

Seiko

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

YABO Power Technology выпустила батарею на основе титаната лития в 2012 году. Стандартная модель аккумуляторной батареи YB-LITE2344 — 2,4 В/15 А×ч используется в электромобилях и системах хранения энергии.

Использование

Благодаря возможности зарядки при отрицательных температурах «литий-титанат» перспективнее чем « лифер » для применения в автомобилях. Данная технология позволяет устанавливать аккумулятор, который будет работать дольше, чем сам автомобиль, и многих автопроизводителей это ставит в тупик, так как этим они увеличивают потребительский ресурс своих автомобилей, сокращая их потребительскую оборачиваемость.

SCiB-аккумуляторы используются в велосипедах Schwinn Tailwind electric bike , в некоторых японских версиях электромобиля Mitsubishi i-MiEV , электромобиле Honda Fit EV и электроскутере Honda EV-neo . 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.

Литий-титанатные аккумуляторы очень выгодно используются в альтернативной энергетике как накопители и хранители энергии, вырабатываемой солнечными панелями и ветряными генераторами, ввиду высокого КПД сохранения энергии, равному 96 %, и очень низкому саморазряду, равному 0,02 % в сутки.

Развитие семейства

В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 22 июня 2019 )

Карбон ^{[ источник не указан 1315 дней ]} -титанатный аккумулятор ( Carbon titanate cell LPCO ) является вторым поколением литий-титанатных аккумуляторов, разработанных американской компанией (USA) и изготовленных на основе пористого углерода титаната лития (Li ₄ Ti ₅ O ₁₂ ) (porous carbon).

В качестве анода в химии карбон титанатного аккумулятора использован модифицированный пористый углерод с размером частиц и морфологией, сходной с классическим графитом, и площадью поверхности, в 20 раз превышающей площадь поверхности графита. Большая площадь поверхности обеспечивает увеличенный канал, который значительно увеличивает подвижность и инжекцию литий-иона, что помогает аккумулятору добиться высокой скорости зарядки и длительной работы.

Благодаря таким технологиям удалось значительно увеличить плотность накапливаемой энергии, уменьшить массу и габариты карбон-титанатного аккумулятора . При этом произошло незначительное, по сравнению с литий-титанатным аккумулятором, снижение ресурса, который в карбон-титанате составляет 10 000 циклов.

Рабочий диапазон напряжений карбон-титанатного аккумулятора составляет 2,7-4,3 В, что соответствует диапазону стандартного литий-ионного аккумулятора. Это позволяет использовать широко распространенные платы защиты BMS (battery management system), разработанные для литий-ионных батарей. Но, несмотря на преимущество карбон-титанатной технологии, литий-титанатная разработка от Toshiba SCiB остается на сегодня аккумулятором с самым высоким сроком службы среди всех серийно производимых технологий, где ресурса 25 000 полных циклов заряда разряда никто из производителей до сих пор не превзошёл. ^{[ источник не указан 1664 дня ]}

См. также

• Химический источник тока
• Типоразмеры гальванических элементов
• Батарея (электротехника)
• Литий-полимерный аккумулятор
• Литий-железо-фосфатный аккумулятор

Примечания

Ссылки