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[编者按]刘观伟，博士，清华大学能源互联网创新研究所副研究员/高级工程师。这篇文章已被作者授权。
让我们先来谈谈总结:钛酸锂是一种有用的材料，但它的优点和缺点是显而易见的。能量密度低是最突出的问题，所以它更适合一些特殊的电动汽车。如果你想让车跑得更远，请忽略它。
然后再说一遍:锂电池必须有正极和负极材料。很难说它们是什么，也不可能分析它们的易用性。钛酸锂电池的确切概念是什么？它没有说钛酸锂是正极还是负极，但这无关紧要。让我们在这里简单分析一下。
首先，张贴文献，其中有钛酸锂的简要介绍:？？
175mah/g的理论容量为1.5 V的锂势，因此不会产生sei，不可逆容量低(因此该材料具有良好的寿命和安全性)，锂嵌入和脱嵌过程中的体积应变小于0.2%，因此材料结构特别稳定。制造时为li4ti5o12，充满电时为li7ti5o12。该材料安全，使用寿命长，在功率型和低温应用中表现良好。
从下面开始分析:
容量不低，175毫安时/克，但它只是容量，不是能量，是电压乘以电量得到的。
这种材料的电压是1.5v，好的。
问题是这种材料既可以用作正极，也可以用作负极。
如果用作正极，必须与石墨负极匹配，得到的电池基本上是1.5v的电池(通常锂电池有3.4v和3.7v两种，现在似乎还有4v电池)。但这太痛苦了。电压太低，电池的能量密度很低。如果你看看电压差，你会知道能量密度至少下降了一半。
你认为由于电池的能量密度，电动汽车不能整天跑很远。再看一遍。
这还不是全部。如果用作正极，应先充电，然后嵌入锂，这要求负极必须含有锂。通常使用的负极，如石墨，不含锂，这需要锂化。锂化石墨/硅阴极技术似乎已经存在，但我从这里介绍的日本专家那里听说。这并不像是一项成熟的技术，至少就我个人而言，它远不如钛酸锂实用。
简而言之，当正极感觉非常不可靠时......
如果它是一个负极，好的，这就是它的作用。
其电压稍高，但与电解质稳定共存，不会形成sei膜。因此，该材料安全性好，充放电过程中应变小，被称为“零应变材料”。简而言之，它有很长的使用寿命，可以承受大速率的充电和放电。据说它有一万倍的寿命。
然而，树上的鸟是成对的.....如果它被用作负极，它如何与几种正极材料匹配？
匹配电池的正极和负极是一个更重要的内容:例如，这个负极特别棒，寿命是10，000次，但不幸的是，正极只能使用500次......这也没希望了。
在几种典型的阴极材料中，如三元(现在还不错)、钴酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂，磷酸铁锂无疑是寿命最长的(虽然你总是在这里那里谈论磷酸铁锂)，而且磷酸铁锂的动力性能也很好(见上次磷酸铁锂电池的答案)，所以我个人认为与钛酸锂配合是可靠的。
然而，这种电池的电压只有3.4-1.5=1.9v，这基本上是悲惨的(普通的磷酸铁锂电池，以石墨为负极，电压约为3.3v)。相应地，能量密度非常低。
总之，钛酸锂材料，无论是用较低的电压(作为负极)还是用较高的电压(cow比新的正极好)，都可能处于更好的情况。
此外，这种材料肯定很贵(人民币/公斤)。毕竟，钛不是特别便宜的东西，所以你可以比锰铁便宜。此外，能源密度低(wh/kg)，所以在计算单位能源价格(rmb/wh)时，竞争力只会降低。(你认为电动汽车每天都很贵)
说白了，其实人也有优点，比如稳定安全的材料和良好的高速动力性能。因此，它必须适合“快速充电”和“电源类型”的应用，这是没有问题的，人们没有说谎。
然而，这种功率型应用来自于牺牲能量密度。过去，安装了100公斤的电池。现在，如果你想跑那么远，你必须安装200公斤的电池...因此，我们做了相应的调整，比如少装电池，跑步时充电一次，每次快速充电。事实上，我认为这是一种成功的运作模式。只有单位能源价格(人民币/瓦时)必须计算清楚。毕竟，批准产品的成本必须具有竞争力，钛酸锂似乎对这一点不太乐观。
另一种是快速充电，电流大，危险性小，能量损失率高。算了吧...我想我就像一个快速充电的黑人。简而言之，快速充电有优点也有缺点。让我们客观地看待它。
附言:当这种钛酸锂用作负极，磷酸铁锂充分发挥其稳定性、长寿命和高功率的优势时，制作一些动力和储能电池是相当可靠的。似乎有些制造商有这种产品。
