摘得中国专利金奖,董明珠押宝的钛酸锂电池即将咸鱼翻身?
记者/森宁
在三元锂电池和磷酸铁锂电池高歌猛进的当下,格力电器(000651.SZ)董事长董明珠一直力挺的小众非主流钛酸锂电池似乎看到了希望的曙光。
近日,国家知识产权局发布了第二十三届中国专利奖系列奖项,格力电器旗下的格力钛能源股份有限公司(以下简称“格力钛”)的专利《一种钛酸锂复合材料及其制备方法、负极片及锂离子电池》(ZL201711145359.8)获得金奖,成为目前新能源行业唯一获得中国专利奖金奖的锂电池产品专利。
据介绍,该专利技术,通过格力钛自主研发的介孔微球钛酸锂材料自晶化构建技术,形成纳米颗粒构筑10nm介孔的独特中空微球形貌,所制备的钛酸锂材料倍率性能突出,进一步适宜大倍率工况,大幅度提升电池安全性能。
获奖消息一出,业内反应不一。不少业内人士在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者采访时称,钛酸锂(Li4Ti5O12)材料由于能量密度过低,不太适合动力电池,该技术路线已经被新能源车领域淘汰。但也有业内人士称,每一种体系的电池,都会有其合适的应用场景,关键看市场需求和企业定位。
钛酸锂电池并非一门新技术。早在20世纪90年代后期,钛酸锂作为锂离子电池的负极材料,因多项优异性能而受到重视。钛酸锂稳定的三维晶体结构,在电池充放电过程中材料结构几乎不发生变化,被称为“零应变材料”。
2010年9月,格力钛的前身,银隆新能源股份有限公司与美国奥钛纳米技术有限公司签订收购协议,并在次年7月战略控股该公司。在此之后,银隆新能源选择钛酸锂电池为技术路线,并在官方网站将钛酸锂电池视为核心优势。
据业内人士介绍,钛酸锂电池的优点确实很多。首先是电池循环性能好;其次,电池安全性能高,这是由于钛酸锂放电电压稳定,电解液不分解,且钛酸锂电位高于纯金属锂,较难产生锂枝晶,材料本身热分解温度高。再次,与碳负极材料相比,钛酸锂具有较高的锂离子扩散系数,可以高倍率充放电。此外,电池材料结构稳定,寿命长,适应温度范围大,低温性能特别好,可在零下40度的环境中使用。
不过,钛酸锂电池的缺点也十分明显。与其他类型的锂离子电池相比,能量密度会更低。据了解,钛酸锂作为负极使用,比容量仅为160-170mAh/g(毫安时/克),而主流的传统石墨则在310-370mAh/g。格力电器早前披露的交易报告书显示,钛酸锂电池能量密度在58wh/kg-91wh/kg之间,这与磷酸铁锂电池及三元锂电池之间差距不小。