باتری های لیتیوم تیتانات

باتری لیتیوم تیتانات یک باتری قابل شارژ است که سریعتر از سایر باتری های لیتیوم یونی شارژ می شود که با سایر باتری های لیتیوم یون تفاوت دارد زیرا از لیتیم تیتانات در سطح آند به جای کربن استفاده می شود.این نوع باتری ها این مزیت را دارند که لایه رابط الکترولیت جامد ایجاد نمی کنند، که به عنوان مانعی برای ورود و خروج یون لیتیوم به آند و از آن عمل می کند.

این موضوع باعث می شود باتری های لیتیوم-تیتانات سریعتر شارژ شوند و در صورت لزوم جریان های بالاتری را تأمین کنند.ضعف باتری لیتیوم تیتانات ظرفیت و ولتاژ بسیار کمتر آن نسبت به باتری لیتیوم یون معمولی می باشد، که با این وجود، در حال حاضر در خودروهای برقی و سایر کاربردهای تخصصی مورد استفاده قرار می گیرد.

با توجه به مزایای علمی اولیه فناوری نانو با تکنولوژی بالا در تولید باتری های لیتیوم تیتانات (LTO)، توجه به این نکته که چگونه فناوری جدید بر محصول برای مصرف کننده و قابلیت اطمینان به آن تأثیر مثبت می گذارد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.مزایای باتری های لیتیوم تیتانات از عمر طولانی تا ایمنی بیشتر، عملکرد در دمای پایین و پتانسیل زیاد برای ادغام با راه حل های ذخیره انرژی را شامل می گردد. بیایید مزایای اصلی را دقیق تر بررسی کنیم:

1. عمر بسیار طولانی

فناوری نانو پیشرفته متشکل از نانوکریستال های لیتیوم-تیتانات و افزایش سطح آنها به ویژه برای افزایش طول عمر این باتری ها طراحی شده است. با بیش از 30 برابر سطح بزرگ تر، این فناوری قادر است سریعتر از جایگزین سنتی خود، باتری Li-Io، دوباره شارژ شود.

تعداد چرخه های باتری لیتیوم تیتانات 20000 در مقایسه با 2000 باتری معمولی لیتیوم است، که نشان دهنده یک رویکرد انقلابی در ذخیره انرژی می باشد. برای مصرف کننده، این بدان معناست که برق و قدرت کمتری برای حفظ قدرت باتری مورد نیاز است.

این باتری ها می توانند با خیال راحت بین شش تا ده دقیقه در مقابل 8 ساعت مورد نیاز سایر باتری های قابل شارژ، شارژ شوند. علاوه بر این، بازدهی شارژ بیش از 98 s است، که رکورد شکنی در زمینه انرژی های تجدیدپذیر است. علاوه بر این، چرخه های شارژ در مقایسه با سایر منابع انرژی بسیار کوتاه تر است.

2. شارژ و تخلیه سریع باتری لیتیوم تیتانات

باتری های LTO در واقع همان باتری های لیتیوم یونی اصلاح شده پیشرفته ای هستند که از فناوری نانو در قالب نانوکریستال های لیتیم تیتانات به جای مواد کربن معمولی در سطح خود استفاده می کنند.مزیت فنی این است که سطح آند حدود 100 متر مربع در هر گرم از ماده است که مطمئناً در مقایسه با 3 متر مربع در گرم برای مواد کربن معمولی بسیار بیشتر است.نرخ تخلیه منظم سلول LTO به الکترون ها اجازه می دهد تا سریعتر وارد آند شوند و از آن خارج شوند، بنابراین امکان شارژ و تخلیه سریع باتری را فراهم می کند.

3. ایمنی افزایش یافته

علاوه بر افزایش کارایی و صرفه جویی در انرژی، باتری های لیتیوم تیتانات اکسید (لیتیم اکسید تیتانیوم)، به دلیل ایمنی بالا در مقایسه با گزینه های جایگزین شناخته شده اند.با توجه به ولتاژ کار کمتر این فناوری، مزایای ایمنی قابل توجهی برای مصرف کننده و محیط زیست وجود دارد.

از آنجا که باتری های لیتیم تیتانات کاملاً فاقد کربن هستند، از فرار حرارتی یا گرم شدن بیش از حد که عامل اصلی آتش سوزی در سیستم های ذخیره سازی سنتی انرژی است، اجتناب می کنند.سلول های LTO در برابر سوء استفاده مکانیکی مقاوم هستند و بدون خطر آتش سوزی یا انفجار، فناوری لیتیوم تیتانات امکان ذخیره سازی ایمن، کاربر پسند و کم خطر در هر برنامه ای را فراهم می کند.

4. عملکرد لیتیوم تیتانات در دمای پایین

مزیت دیگر استفاده از این باتری ها این است که به دلیل فناوری نانو به کار گرفته شده در آنها، در مقایسه با سایر فناوری های باتری عملکرد بسیار بهتری در دمای پایین دارند.با توجه به ویژگی های تخلیه دمای پایین، می تواند تا بالای 80 درصد از ظرفیت کامل خود را در دمای منفی 30 درجه سانتی گراد به دست آورد. سلول های LTO تخلیه دمای پایین را پشتیبانی می کنند و این امر برای شرکت هایی که از فناوری لیتیوم تیتانات در دماهای پایین تر و در مناطقی با زمستان سرد استفاده می کنند، سود ویژه ای دارد.

5. هم افزایی ذخیره سازی انرژی

آخرین و مطمئناً مهم ترین نکته این است که لیتیوم اکسید تیتانیوم فاصله بین ذخیره انرژی باتری و قدرت شبکه را پر می کند. با توجه به اهمیت روزافزون گزینه های انرژی تجدیدپذیر، این باتری ها باعث ایجاد هم افزایی بین انرژی خورشیدی و باد، ذخیره باتری و شبکه می شود.ذخیره انرژی مبتنی بر لیتیم تیتانات دارای پتانسیل بالایی در تثبیت سیستم قدرت است، و با پتانسیل گسترده ای در ایجاد یک منبع انرژی تجدیدپذیر که پایدارتر از سایر جایگزین های قبلی می باشد.

آینده منابع انرژی پایدار و تجدیدپذیر به فناوری هایی مانند باتری لیتیوم تیتانات بستگی دارد که در طول عمر طولانی و کارایی بالا، ایمنی بیشتر، قابلیت عملکرد در دمای پایین و پتانسیل وسیع ادغام با نیروی باد، دنیایی از فرصت های خاص را با تمرکز بر صنایع وسایل نقلیه و مصرف انرژی تلفن همراه باز می کنند.