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鈦酸鋰結構及四大優勢

Li4Ti5O12是一種由金屬鋰和低電位過渡金屬鈦的復合氧化物，屬于AB2X4系列，可被描述成尖晶石固溶體。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。結構類似于反尖晶石: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，其余的鋰離子_(鋯酸鈣)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[Li1/3Ti5/3]O4，Li4Ti5O12穩定致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至大的特點就是其“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，小于1%。在充放電循環中，這種“零應變性”能夠避免由于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、過放特征鋯酸鍶。

鈦酸鋰優點:

第一優勢：

它為零應變材料，循環性能好；

第二優勢：

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；

第三優勢：

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

第四優勢:

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。

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