作為鋰離子電池負(fù)極材料-鈦酸鋰，可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池.此外，它還可以用作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩(wěn)定性、長壽命和綠色環(huán)保的特點。可以預(yù)見，鈦酸鋰材料在2－3年后，一定會成為新一代鋰離子電池的負(fù)極材料而被廣泛應(yīng)用在新能源汽車、電動摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長周期的應(yīng)用領(lǐng)域。鈦酸鋰電池工作電壓2.4V，最高電壓3.0V，充電電流大達(dá)2C。
鈦酸鋰電池的優(yōu)勢與不足
優(yōu)勢：LTO尖晶石鈦酸鋰型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，零應(yīng)變，較大的離子擴(kuò)散系數(shù)，較寬的高低溫性能，有非常好的循環(huán)性能。
不足：電壓平臺稍高，功率密度和能量密度不夠；高倍率性能有待提升；有LTO量產(chǎn)能力的企業(yè)不多，成本較高。
目前各個企業(yè)還處于技術(shù)儲備階段，等待的是市場需求的提升，LTO有望成為未來主要的負(fù)極材料。
鈦酸鋰電池組成
正極：磷酸鐵鋰、錳酸鋰或三元材料、鎳錳酸鋰。
負(fù)極：鈦酸鋰材料。
隔膜：現(xiàn)在以碳作負(fù)極的鋰電池隔膜。
電解液：以碳作負(fù)極的鋰電池電解液。
電池殼：以碳作負(fù)極的鋰電池殼。
鈦酸鋰電池材料結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、安全，更適合短時間內(nèi)大倍率充放電，如果充電站是設(shè)施配套完善，鈦酸鋰電池(單體)理論上快充6分鐘就可以充滿電；相比循環(huán)充放次數(shù)只有2500次左右的磷酸鐵鋰電池，鈦酸鋰電池可以達(dá)到2萬到3萬次；此外，鈦酸鋰電池用于儲能電站，除了具有一般的調(diào)峰作用外，還可以調(diào)頻。
與炭負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2*10-8cm2/s)，因此可以進(jìn)行高倍率充放電，而且電池容量衰減很慢，壽命也高很多，循環(huán)充放電次數(shù)超過25000次。“現(xiàn)在(鈦酸鋰)最大的問題就在價格上要貴很多(據(jù)稱貴兩倍以上)，而且現(xiàn)在國內(nèi)能做(鈦酸鋰電池)的企業(yè)太少，如果誰能把鈦酸鋰做得便宜了，那將給電動汽車帶來革命性的變革。”
“2012新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)扎與合作高峰論壇暨項目對接洽談會”上，陳清泉院士再次提到了新型電池——鈦酸鋰電池的出色表現(xiàn)。陳清泉進(jìn)一步指出：“目前磷酸鐵鋰在能量密度上已經(jīng)發(fā)展到了一個(相對)較高的水平，想要進(jìn)一步突破很困難。而現(xiàn)在推出的鈦酸鋰電池(即以鈦酸鋰LTO作為負(fù)極材料)在使用中很穩(wěn)定(鋰離子在嵌入與脫出時晶格常數(shù)與體積變化都很小)，(因LTO材料不與電解液發(fā)生反應(yīng)所以)不會形成SEI膜；再加上鈦酸鋰的電勢比鋰金屬高，不易析出鋰枝晶，這樣就(比采用碳負(fù)極材料的鋰離子電池)更安全。”
