鈦酸鋰

化合物，其外觀呈白色粉末狀，熔點1520～1564℃，不溶於水，有很強的助熔性質。可用於含鈦釉原料，用量少即具有助熔性質，可用做助熔劑。

在皮膚和眼睛上可引起發炎，沒有已知的敏化作用。通常對水體有輕微有害作用，不能將未稀釋的或大量產品接觸地下水、水道或污水系統，未經政府許可不能將材料排入周圍環境。

基本介紹

• 中文名：鈦酸鋰
• 英文名：Lithium titanate
• 別稱：氧化鈦鋰
• 化學式：Li2TiO3
• 分子量：109.747
• CAS登錄號：12031-82-2
• EINECS登錄號：234-759-6
• 熔點：1520～1564℃
• 水溶性：不溶於水
• 密度：3.42 g/mL（25℃）
• 外觀：立方結構的白色固體
• 危險性描述：有很強的助熔性質
• MDL號：MFCD00016181
• 硬度：6
• 色散：0.20
• RI：2.41（與鑽石最接近）

合成方法

1. 將等物質量的偏鈦酸和氫氧化鋰，經過濾、分離、乾燥製得。
2. 可用適量的TiO2和Li₂CO₃一起加熱至約950℃來製取。

儲存方法

放置在常溫密閉，陰涼通風乾燥處，避光，不能與明火接觸。

新鈦酸鋰

材料簡介

中文名稱：新型鈦酸鋰

CAS：12031-95-7

分子式：Li₄Ti₅O₁₂

分子量：459.1448

顏色：白色

新型鈦酸鋰為“零張力”材料，使電池壽命大大延長，充放電循環可達數千次以上。新研發的鈦酸鋰負極材料與錳酸鋰正極材料的新型電池組已套用於風光互補的環保綠色照明系統之上。“傳統的太陽能路燈用於儲電的鋰電池每兩年就要更換一次，而用新型材料製成的鋰電池使用壽命可達15年。

”新型鈦酸鋰電極材料還可用於製造大型儲能、動力鋰電池，新型鋰電池沖放次數遠遠高於傳統鋰電池。電動汽車也正是由於蓄電池存在問題而難以得到推廣，比如普通的電動汽車可能使用兩年後便需要換電池，而使用新型鋰電池則可以使用至少10年以上，使電動汽車成本大大降低。在環保節能的角度出發，國家也開始大力推行這種純電動公車，作為一種新型的能源產業，無論在純電動汽車上，還是家庭儲能方面都有一定的環保價值。格力已經率先發起收購新能源行動，而收購的公司就是專門做鈦酸鋰純電動汽車的銀隆新能源，看來格力已經認識到這種新能源對我們未來的改變只是時間的關係了。

結構特點

Li₄Ti₅O₁₂是一種由金屬鋰和低電位過渡金屬鈦的複合氧化物，屬於AB₂X₄系列，可被描述成尖晶石固溶體。

鈦酸鋰的尖晶石型結構

其空間點群為Fd3m空間群，晶胞參數a為0.836nm，為不導電的白色晶體，在空氣中可以穩定存在。結構類似於反尖晶石:在一個晶胞中，32個氧負離子O₂.按立方密堆積排列，占總數3/4的鋰離子Li⁺被四個氧離子緊鄰作正四面體配體嵌入空隙，其餘的鋰離子和所有鈦離子Ti⁴⁺(原子數目1:5)被六個氧離子緊鄰作正八面體配體嵌入空隙，因此其結構可以表示為Li[Li_1/3Ti_5/3]O₄，Li₄Ti₅O₁₂穩定緻密的結構可以為有限的鋰離子提供進出的通道。Li₄Ti₅O₁₂固有的電子電導率為10^-9S/CM

Li₄Ti₅O₁₂最大的特點就是其“零應變性”。所謂“零應變性”是指其晶體在嵌入或脫出鋰離子時晶格常數和體積變化都很小，小於1%。在充放電循環中，這種“零應變性”能夠避免由於電極材料的來回伸縮而導致結構的破壞，從而提高電極的循環性能和使用壽命，減少循環帶來的比容量衰減，具有非常好的耐過充、過放特徵。

負極材料

鈦酸鋰材料理論比容量為175 mAh g^-1，實際比容量大於160mAh g^-1。鈦酸鋰材料有獨特的優勢如：

1.具有循環壽命長，高穩定性能；

2. 放電平台可達1.55V，且平台非常平坦；

3. Li₄Ti₅O₁₂是一種“零應變材料”，鋰離子具有很好的遷移性；

4. 這種零應變性使其在鋰電池負極材料中倍受關注。

鈦酸鋰產品的技術指標：

項目	單位	測量值	檢查械器型式
D10	μm	0.63	Malvern儀器公司MASTERSIZER2000
D50	μm	1.44
D90	μm	2.43
振實密度	g/ml	1.68	Quantachrome UPYC1000
首次容量	mAh/g	166.34	半電池測試櫃
首次效率	%	98

優點

1.它為零應變材料，循環性能好；

2.放電電壓平穩，而且電解液不致發生分解，提高鋰電池安全性能；

3.與炭負極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴散係數(為2 *10^-8cm²/s)，可高倍率充放電等；

4.鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的高，不易產生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎。

缺點

1.比容量比其他的金屬基材料低很多。理論容量175mAh/g；

2.導電性差，大電流放電極化比較嚴重，因而高倍率下性能不佳；

3.作為電池材料其振實密度比較低，單位體積的容量較小。