لىتىي تىتانات دېگەن نېمە؟

لىتىي تىتانات لىتىي ، تىتان ۋە ئوكسىگېننى بىرلەشتۈرگەن ئارىلاشما ئوكسىد بىرىكمىسى بولۇپ ، كۆپىنچە Li₄Ti₅O₁₂ دەپ ئاتىلىدۇ. بۇ ساپال ماتېرىيال ئاساسلىقى مەخسۇس لىتىي {{1} ion ئىئون باتارېيەسىدىكى ئانود ماتېرىيالى سۈپىتىدە خىزمەت قىلىدۇ ، ئادەتتىكى گرافت ئانودلىرىغا سېلىشتۇرغاندا ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى تۆۋەن بولسىمۇ ، ئالاھىدە بىخەتەرلىك ۋە دەۋرىيلىك ھاياتى بىلەن تەمىنلەيدۇ.

لىتىي تىتانات بىر قانچە خىمىيىلىك شەكىلدە مەۋجۇت ، ئەمما ئايلانما تىپ Li₄Ti₅O₁₂ باتارېيە قوللىنىشچان پروگراممىلىرىغا ھۆكۈمرانلىق قىلىدۇ. بۇ بىرىكمىگە ئۈچ - ئۆلچەملىك كۇب رېشاتكا ئورنىتىلغان بولۇپ ، لىتىي ئىئونى تېتراخېدرا 8a ئورنىنى ئىگىلەيدۇ ، تىتان ئىئونى ئوكسىگېن رامكىسى ئىچىدە سەككىز ئوكسىدلىق 16d ئورۇننى تولدۇرىدۇ. بۇ ئورۇنلاشتۇرۇش تەتقىقاتچىلارنىڭ «نۆل - جىددىيلىشىش» قۇرۇلمىسى - دەپ ئاتىغانلىقىنى بارلىققا كەلتۈرىدۇ.

پالەك قۇرۇلمىسى لىتىي ئىئونىنىڭ كىرىستالدىن ئۆتۈشىگە رۇخسەت قىلىدۇ. لىتىيلاش جەريانىدا ، ماتېرىيال Li₄Ti₅O₁₂ دىن Li₇Ti₅O₁₂ غا ئۆزگىرىدۇ ، ھەر بىر فورمۇلا بىرلىكىگە ئۈچ قوشۇمچە لىتىي ئىئونى سىغىدۇ. بۇ قىستۇرما لىتىي مېتال بىلەن 1.55V ئەتراپىدا يۈز بېرىدۇ ، گرافت ئانودنىڭ تىپىدىكى 0.1V دىن كۆرۈنەرلىك يۇقىرى.

باشقا لىتىي تىتانات شەكىللىرى لىتىي مېتاتىنات (Li₂TiO₃) نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ ، ساپال ساپال ۋە يادرو قوللىنىشتا ئىشلىتىلىدىغان ئېرىتىش نۇقتىسى 1533 گرادۇستىن ئېشىپ كەتكەن ئاق پاراشوك ۋە مەخسۇس باتارېيە تەتقىقاتىدا ۋەدە بەرگەن قوچقار سۈنئىي ھەمراھ لىتىي تىتانات (Li₂Ti₃O₇) قاتارلىقلار بار. ھەر بىر ۋارىيانتتا ئوخشىمىغان تىتان - دىن - لىتىي نىسبىتى ۋە خرۇستال ئورۇنلاشتۇرۇلغان بولۇپ ، فىزىكىلىق ۋە ئېلېكتىرو خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.

Lithium Titanate

باتارېيە ئانودى سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەندە ، لىتىي تىتانات ئادەتتىكى گرافىكقا ئوخشىمايدۇ. بۇ ماتېرىيال دەسلەپكى دەۋرىيلىكتە قاتتىق ئېلېكترولىت كۆرۈنمە يۈزى (SEI) قەۋىتىنى شەكىللەندۈرمەيدۇ ، چۈنكى ئۇنىڭ توك بېسىمى 1.55V بولۇپ ، كۆپىنچە ئېلېكترولىتلارنىڭ ئېلېكتر خىمىيىلىك مۇقىملىق كۆزنىكىدە ئولتۇرىدۇ. ئۆلچەملىك گرافت ئانود 0V بىلەن لىتىيغا يېقىن مەشغۇلات قىلىدۇ ، بۇ ئېلېكترولىتنىڭ پارچىلىنىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ، ئەمما قوغداشچان ، ئەمما قارشىلىق قىلىدىغان SEI قەۋىتىنى شەكىللەندۈرىدۇ.

توك قاچىلاش جەريانىدا ، لىتىي ئىئونلىرى كاتودتىن ئېلېكترولىت ئارقىلىق يۆتكىلىپ ، لىتىي تىتانات ئانود قۇرۇلمىسىغا ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىدۇ. Li₄Ti₅O₁₂ نىڭ نانو كرىستال شەكلى ھەر گرام {100} تەخمىنەن 100 كۋادرات مېتىر يەر يۈزى بىلەن تەمىنلەيدۇ ، گرافتنىڭ 30 ھەسسىسىدىن كۆپ. بۇ كېڭەيتىلگەن يەر يۈزى ئېلېكترونلارنىڭ تېز كىرىپ-چىقىشىغا شارائىت ھازىرلاپ ، تېز توك قاچىلاش نىسبىتىنى قوللايدۇ.

قايتۇرغىلى بولىدىغان ئىنكاس تۆۋەندىكىچە: Li₄Ti₅O₁₂ + 3 Li⁺ + 3 e⁻ ↔ Li₇Ti₅O₁₂. نەزەرىيىۋى سىغىمى 175 mAh / g غا يېتىدۇ ، گەرچە ئەمەلىي يولغا قويۇش 150-170 mAh / g غا يېتىدۇ. گرافت 372 mAh / g يۇقىرى نەزەرىيەۋى ئىقتىدار بىلەن تەمىنلىسە ، لىتىي تىتانات يۇقىرى سۈرئەت ئىقتىدارى ۋە ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش ئارقىلىق تولۇقلايدۇ.

گرافتقا سېلىشتۇرغاندا تىتان ئوكسىدنىڭ يۇقىرى قىزىل نۇر يوشۇرۇن كۈچى ئەسلى بىخەتەرلىك ئەۋزەللىكىنى يارىتىدۇ. لىتىي دېندرىتلىرى - يىڭنە - مېتال قۇرۇلمىلارغا ئوخشاش ، باتارېيە ئايرىغۇچنى تېشىپ ، قىسقا توك يولى - لىتىي تىتانات يۈزىدە ناھايىتى ئاز شەكىللىنىدۇ. بۇ بىخەتەرلىك پەرقى يۇقىرى - نۆۋەتتىكى قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىنتايىن مۇھىم بولۇپ ، ئادەتتىكى ئانودلار ئىسسىق ئۆتۈپ قېلىش خەۋىپىگە دۇچ كېلىدۇ.

لىتىي تىتان باتارېيەسى باشقا لىتىي - ئىئون خىمىيىلىك دورىلىرىنى قاپلايدىغان دەۋرىيلىك ھاياتنى كۆرسىتىدۇ. سودا ھۈجەيرىلىرى ئادەتتە 10 مىڭدىن 30 مىڭغىچە تولۇق توك قاچىلاش - قويۇپ بېرىش دەۋرىنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ ، سىغىمى ئەسلىدىكى% 80 كە تۆۋەنلەيدۇ. توشىبانىڭ 2024 ئۆلچىمىدە يۇقىرى - قۇۋۋەت SCiB ھۈجەيرىسى ئۈچۈن 45C دەۋرىيلىكى 10C لىك سۈرئەت بىلەن تەلەپ قىلىنغان. سېلىشتۇرۇشقا سېلىشتۇرغاندا ، لىتىي {{15} ion ئىئونلۇق باتارېيە ئادەتتىكى ماتېرىياللارنى ئىشلىتىپ ئادەتتە 2000-3000 دەۋرىيلىك داۋاملىشىدۇ.

بۇ ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش نۆل - بېسىم قۇرۇلمىسىدىن كەلگەن. گرافىك ئانود لىتىيلىنىش جەريانىدا تەخمىنەن% 10 كېڭىيىدۇ ، بۇ مېخانىك بېسىمنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ ، زەررىچىلەر پارچىلىنىدۇ ۋە قايتا-قايتا ئايلىنىشنىڭ سىغىمىنى تۆۋەنلىتىدۇ. لىتىي تىتاناتنىڭ ئەڭ كىچىك ھەجىم ئۆزگىرىشى نەچچە ئون مىڭ دەۋرىيلىكتىن كېيىنمۇ قۇرۇلما پۈتۈنلۈكىنى ساقلايدۇ.

تېز توك قاچىلاش يەنە بىر ئېنىقلىما بېرىش ئالاھىدىلىكىگە ۋەكىللىك قىلىدۇ. لىتىي تىتان باتارېيەسى كۆرۈنەرلىك بۇزۇلماي 6 - 10 مىنۇتتا% 0 تىن% 80 كىچە توك قاچىلىيالايدۇ. 2011-يىلدىكى چۇڭچىڭ ئېلېكترونلۇق ئاپتوبۇس ئەترىتى 400 كىلوۋاتلىق توك قاچىلىغۇچ ئارقىلىق 10 مىنۇتتا تولۇق توك قاچىلانغان 80 كىلوۋاتلىق لىتىي تىتانات سىستېمىسى قاچىلانغان 12 {} 37 37 ئون ئىككى مېتىرلىق ئاممىۋى ئاپتوبۇستا بۇ ئىقتىدارنى نامايان قىلدى. توشىبانىڭ ئەڭ يېڭى يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ھۈجەيرىلىرى بىر مىنۇتتا 48C لىك سۈرئەت بىلەن% 80 توك قاچىلىنىدۇ.

تېمپېراتۇرا ئىقتىدارى لىتىي تىتاننى باشقا تاللاشلاردىن پەرقلەندۈرىدۇ. بۇ باتارېيە -40 گرادۇستىن 60 گرادۇسقىچە ئىشەنچلىك مەشغۇلات قىلىدۇ ، پەۋقۇلئاددە شارائىتتا باشقا خىمىيىلىك دورىلارنىڭ تىپىك توك يوقىمايدۇ. تۇراقلىق ئايلانما قۇرۇلما بۇ دائىرىدە ئىئون ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ساقلايدۇ ، بۇ تېخنىكا شىمالىي قۇتۇپ ئەسلىھەلىرى ، ئىسسىق كېلىمات ماشىنىسى قوللىنىشچانلىقى ۋە ھاۋا بوشلۇقى ئۈسكۈنىلىرىگە ماس كېلىدۇ ، بۇ يەردە تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش ئېغىرلىق ۋە مۇرەككەپلىكنى ئاشۇرىدۇ.

قالايمىقان ئىشلىتىش شارائىتىدىكى بىخەتەرلىك ئىقتىدارى باشقا لىتىي - ئىئون تىپلىرىدىن ئېشىپ كەتتى. لىتىي تىتانات ھۈجەيرىلىرى تىرناقنىڭ سىڭىپ كىرىشى ، ئېزىش ۋە ئارتۇقچە توك قاچىلاش سىنىقىدىن ئۆتمەيدۇ. ماتېرىيالنىڭ ئىسسىقلىق قېچىش بوسۇغىسى 270 گرادۇس ئەتراپىدا بولۇپ ، مەشغۇلات تېمپېراتۇرىسىدىن خېلىلا يۇقىرى ، كۆپىنچە خىمىيىلىك دورىلاردىن يۇقىرى. بۇ بىخەتەرلىك ئارخىپى كاتەكچە ساقلاش ئەسلىھەلىرىگە ئوخشاش چوڭ - چوڭلۇقتىكى ئورنىتىشتا ئىنتايىن مۇھىملىقىنى ئىسپاتلايدۇ.

ئەڭ كۆرۈنەرلىك كەمچىلىكى ئېنېرگىيە زىچلىقى. لىتىيلىق تىتان باتارېيەسى پەقەت 30 - 110 Wh / kg ئېغىرلىق كۈچى ۋە 177 Wh / L غا يېتىدۇ. ئادەتتىكى لىتىي - ئىئونلۇق باتارېيە گرافت ئانود ۋە نىكېل - مانگان {{9} ob كوبالت كاتود ئارقىلىق 200 - 300 Wh / kg غا يېتىدۇ. بۇ ئۈچتىن ئون ھەسسە كەمچىلىكى لىتىي تىتانات باتارېيەسىنىڭ تېخىمۇ كۆپ بوشلۇقنى ئىگىلەيدىغانلىقى ۋە ئېنېرگىيە تېجەيدىغان ئېغىرلىقنىڭ ئېغىرلىقىدىن دېرەك بېرىدۇ.

تۆۋەن ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى بىۋاسىتە توك بېسىمىغا تۇتىشىدۇ. لىتىي تىتانات ھۈجەيرىسى ئۆلچەملىك لىتىي - ئىئونىغا سېلىشتۇرغاندا 3.6 - 3.7V غا سېلىشتۇرغاندا 2.3 - 2.4V نامدىكى توك بېسىمى ھاسىل قىلىدۇ. بۇ توك بېسىمىنىڭ يوقىلىشى - تەخمىنەن 1V - غا ۋەكىللىك قىلىدۇ ، ھەر بىر ماسسىسىنىڭ ئېنېرگىيە تېجەش مىقدارىنى بىۋاسىتە تۆۋەنلىتىدۇ. ئىستېمال ئېلېكترون ۋە ئۇزۇن مۇساپىلىك توكلۇق ماشىنىغا ئوخشاش ئېغىرلىق ۋە ھەجىم مۇھىم بولغان قوللىنىشچان پروگراممىلار ئادەتتە بۇ سودىنى قوبۇل قىلالمايدۇ.

تەننەرخ كەڭ كۆلەمدە بېقىۋېلىشقا يەنە بىر توسالغۇ پەيدا قىلدى. لىتىي تىتانات باتارېيە ھۈجەيرىسىنىڭ سائىتىگە تەخمىنەن 1.50 دوللار - سائەت ، لىتىي تۆمۈر فوسفات ھۈجەيرىسىنىڭ ھەر ۋاتنىڭ باھاسى 0.40 دوللار. باھا ھەققى بىر نەچچە ئامىلدىن كەلگەن: مۇرەككەپ بىرىكتۈرۈش تەلىپى ، ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا نەملىكنى ئېنىق كونترول قىلىش ، قىممەت باھالىق تىتان - ئالدىنقىلار ۋە ئاساسىي ئېقىندىكى خىمىيىلىك دورىلارغا سېلىشتۇرغاندا ئىشلەپچىقىرىش مىقدارى تۆۋەن.

ئىشلەپچىقىرىش جەريانى ئەستايىدىل كونترول قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ. سىنتلاش Li₄Ti₅O₁₂ بىرىكمە ئۇسۇلغا ئاساسەن 600 - 850 گرادۇسلۇق تېمپېراتۇرىنى تەلەپ قىلىدۇ ، پىششىقلاش ۋاقتى گرافت ئېلېكترود تەييارلاش ۋاقتىدىن ئۇزۇن. ئەگەر تېمپېراتۇرا كونترول قىلىش يېتەرلىك بولمىغان ، خىمىيىلىك خىمىيىلىك ئىقتىدارنىڭ ناچارلىقىنى ئىسپاتلىسا ، ئاناتازا ياكى رېتىملىق TiO₂ نىڭ ئىزى شەكىللىنىدۇ. ئەلا سۈپەتلىك نانو قۇرۇلمىلىق لىتىي تىتانات مۇرەككەپ ئىشلەپچىقىرىش ئۈسكۈنىلىرى ۋە تەجرىبىگە موھتاج.

ئېلېكترونلۇق ئاپتوبۇس لىتىي تىتانات تېخنىكىسىنىڭ ئەڭ چوڭ سودا ئورۇنلاشتۇرۇشىغا ۋەكىللىك قىلىدۇ. خىمىيىلىك تېز توك قاچىلاش ئىقتىدارى ئاپتوبۇس بېكىتىدە پۇرسەت توك قاچىلاش ئىمكانىيىتىگە ئىگە قىلىدۇ ، كىچىك تىپتىكى باتارېيە بوغچىسى ئېغىرلىق جازاسىنى تولۇقلايدۇ. Microvast لوندوندىكى Wrightbus نىڭ يېڭى Routemaster قوش - پالۋانلىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ياۋروپا توكلۇق ئاپتوبۇس ئىشلەپچىقارغۇچىلارغا لىتىي تىتان باتارېيەسى بىلەن تەمىنلەيدۇ ، بۇ يەردە 1000 دانە 18 كىلوۋات سائەتلىك باتارېيە سىستېمىسى بار.

ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى ساقلاش سىستېمىسى لىتىي تىتاننى چاستوتا تەڭشەش ۋە قوشۇمچە مۇلازىمەتلەرگە بارغانسېرى ئورۇنلاشتۇردى. Altairnano لىتىي تىتانات تېخنىكىسى ئارقىلىق 20 MW / 5 MWh ئېنېرگىيە ساقلاش زاۋۇتى قۇردى. بۇ ئەسلىھەلەر لىتىي تىتاناتتىن ئېشىپ كەتكەن ئېنېرگىيە زىچلىقى - ئالاھىدىلىكىدىن ئىنكاس ۋاقتى ۋە دەۋرىيلىك ھاياتىنى ئالدىنقى ئورۇنغا قويىدۇ. ئاككۇمۇلياتور ئېلېكتر سېكۇنت چاستوتىسىنىڭ ئۆزگىرىشىگە مىللىي سېكۇنت ئىچىدە ئىنكاس قايتۇرالايدۇ ۋە 30-40 يىل ۋېلىسىپىت مىنىشكە بەرداشلىق بېرەلەيدۇ.

تۆمۈر يول قوللىنىشچان پروگراممىلىرى لىتىي تىتاننىڭ تېمپېراتۇرىغا بەرداشلىق بېرىش ئىقتىدارى ۋە بىخەتەرلىكىدىن پايدىلىنىدۇ. Siemens Mireo Plus B باتارېيەسى - توكلۇق پويىزلار 2024-يىلى 4-ئايدا توشىبا لىتىي تىتانات ھۈجەيرىسى بىلەن ھەرىكەتلىنىدىغان بولۇپ ، مۆلچەردىكى ئۆمرى 15 -. ئەنگىلىيە تۆمۈر يول 93-نومۇرلۇق tri - ھالىتىدىكى پاراۋۇز لىتىي تىتان باتارېيەسىنى ئىشلىتىپ توكسىزلاشتۇرۇلغان بۆلەكلەردە ئىجرا قىلىدۇ. ياپونىيەنىڭ N700S Shinkansen توك ئۈزۈلۈپ قالغاندا جىددىي تۆۋەن سۈرئەتلىك مەشغۇلات تېخنىكىسىنى قوللانغان.

ئىستېمال ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى تېز توك قاچىلاش ياكى ئىنتايىن ئىشەنچلىك بولۇشنى تەلەپ قىلىدىغان ئالاھىدە ئەھۋاللاردا لىتىي تىتاناتنى قوللىنىدۇ. سامسۇڭنىڭ Galaxy Note يۈرۈشلۈكىدە S - قەلەم قەغىزىدە لىتىي تىتان باتارېيەسى ئىشلىتىلگەن بولۇپ ، 40 سېكۇنتلۇق توك قاچىلاشتىن 10 سائەت ساقلاش ئىقتىدارىنى ھازىرلىغان. Seiko Kinetic قول سائىتى كوندېنساتورنى لىتىي تىتان باتارېيەسى بىلەن ئالماشتۇرۇپ ، ئېنېرگىيە ساقلاش ئىقتىدارى ۋە مۇلازىمەت ئۆمرىنى ئۆستۈردى.

ئاپتوماتىك يېتەكچى ماشىنىدىن تارتىپ كۆچمە داۋالاش ئۈسكۈنىلىرىگىچە بولغان سانائەت ئۈسكۈنىلىرى بىخەتەرلىك ۋە دەۋرىيلىك ئۆمرى تېخىمۇ يۇقىرى تەننەرخنى ئاقلىغاندا لىتىي تىتاننى تاللايدۇ. تېمپېراتۇرا ھاۋارايى ئىستانسىسى قۇياش ئېنېرگىيىسى باتارېيەسى ئارقىلىق توك قاچىلانغان 1300 مىللىئامپىرلىق لىتىيلىق تىتان باتارېيەسىنى ئىشلىتىدۇ ، ھەر ئىككى ھەپتىدە پەقەت 4 سائەت قۇياش نۇرى تەلەپ قىلىدۇ. ھەربىي ۋە ئالەم قاتنىشى پروگراممىلىرى خىمىيىلىك ماددىلارنىڭ پەۋقۇلئاددە تېمپېراتۇرا ۋە ئوت خەۋىپىگە قارشى تۇرۇش ئىقتىدارىنى قەدىرلەيدۇ.

لىتىي تىتاناتنىڭ قەيەرگە ماس كېلىدىغانلىقىنى چۈشىنىش ئۈچۈن ، بىلىشكە ياردەم بېرىدۇلىتىيلىق باتارېيە دېگەن نېمەئادەتتە - ئۇلار توك تولۇقلىغىلى بولىدىغان ئېنېرگىيە ساقلاش ئۈسكۈنىسى بولۇپ ، ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى ئارىسىدىكى لىتىي ئىئونلىرىنى ئېلېكتر ئېنېرگىيىسىنى ساقلاش ۋە قويۇپ بېرىدۇ. بۇ لىتىي {{2} ion ئىئونلۇق باتارېيە ئائىلىسى ئىچىدە ، لىتىي تىتانات ئانود ماتېرىيالى تەرىپىدىن ئېنىقلانغان ئۆزگىچە ئورۇننى ئىگىلەيدۇ. كۆپىنچە لىتىي باتارېيەسى ھەر خىل كاتودلار - لىتىي تۆمۈر فوسفات (LFP) ، نىكېل - مانگان {{6} ob كوبالت (NMC) ياكى لىتىي كوبالت ئوكسىد (LCO) بىلەن ماسلاشتۇرۇلغان گرافت ئانود ئىشلىتىدۇ. لىتىي تىتانات باتارېيەسى Li₄Ti₅O₁₂ نى ئانود قىلىپ ئىشلىتىپ ئۆزىنى پەرقلەندۈرىدۇ ، ئادەتتە لىتىي مانگان ئوكسىد ياكى لىتىي تۆمۈر فوسفات كاتودلىرى بىلەن ماسلاشتۇرۇلىدۇ.

LFP باتارېيەسىگە سېلىشتۇرغاندا ، لىتىي تىتانات 5 - 10 ھەسسە ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش ۋە يۇقىرى سوغۇق - ھاۋارايى ئۈنۈمى بىلەن تەمىنلەيدۇ ، ئەمما ئېنېرگىيە زىچلىقى پەقەت - ئۈچتىن بىر يېرىمغىچە تەمىنلەيدۇ. LFP ھۈجەيرىسىنىڭ لىتىي تىتاننىڭ باھاسى تەخمىنەن 0.40 دوللار / Wh بىلەن 1.50 دوللار. ھەر ئىككى خىمىيە سانائىتى ئېنېرگىيە زىچلىقىدىكى بىخەتەرلىكنى تەكىتلەيدۇ ، ئۇلارنى ئوت خەۋىپى ئېغىر ئاقىۋەت كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلارنىڭ ئورنىغا قويىدۇ.

NMC ۋە NCA باتارېيەسى ئەڭ يۇقىرى دائىرىنى تەلەپ قىلىدىغان ئېلېكترونلۇق ماشىنا قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ئۈستۈنلۈكنى ئىگىلىدى. بۇ خىمىيىلىك دورىلار 200 - 250 Wh / kg - قوش ياكى ئۈچ لىتىي تىتاناتنىڭ ئېنېرگىيە زىچلىقى {{10} deliver يەتكۈزۈپ ، 300 - 500 مىل ئارىلىقىنى تەمىنلەيدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، ئۇلار پەقەت 1000 - 2000 قېتىم ئايلىنىپ ، تېخىمۇ چوڭ ئىسسىقلىق قېچىش خەۋىپى ئېلىپ كېلىدۇ. ئۇزۇن يول يۈرۈش تەننەرخى ۋە تېز توك قاچىلاشنى ئالدىنقى ئورۇنغا قويغان ئېلېكترونلۇق ماشىنىلار ، مەسىلەن شەھەر يەتكۈزۈش پاراخوتى ۋە شەھەر ئاممىۋى ئاپتوبۇسلىرى ، لىتىي تىتاناتنىڭ تىجارەت پايدىسى ئۈچۈن جازا دائىرىسىنى قوبۇل قىلسا بولىدۇ.

قاتتىق - دۆلەت باتارېيەسى ۋە ناترىي {{1} ion ئىئون ھۈجەيرىسى قاتارلىق يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان تېخنىكىلارغا قارشى ، لىتىي تىتانات پىشقان ، سودىدا ئىسپاتلانغان تېخنىكىغا ۋەكىللىك قىلىدۇ. قاتتىق - دۆلەت باتارېيەسى تېخىمۇ يۇقىرى ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى ۋە بىخەتەرلىكىگە ۋەدە بېرىدۇ ، ئەمما ئىشلەپچىقىرىش خىرىسلىرى بىلەن - سودا تەرەققىياتىدا تۇرىدۇ. ناترىي {{6} ion ئىئونلۇق باتارېيە ماددىلارنىڭ تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىدۇ ، ئەمما لىتىي تىتانغا ئوخشاش ئېنېرگىيە زىچلىقى قىسقا دەۋرىيلىك ئۆمرى بىلەن تەمىنلەيدۇ. 2025 - 2033 تۈر لىتىي تىتاننىڭ بازار مۆلچەرى مەخسۇس بازار بۆلەكلىرىنى ساقلاپ قالىدۇ ، يېڭى تېخنىكىلار ئاممىۋى بازار قوللىنىشچان پروگراممىلىرىنى بىر تەرەپ قىلىدۇ.

Lithium Titanate

كۆپلىگەن بازار تەتقىقات شىركەتلىرىنىڭ سانلىق مەلۇماتىغا ئاساسلانغاندا ، يەر شارىدىكى لىتىي تىتان باتارېيە بازىرى 2024-يىلى 75.61 {{5} 80.65 مىليارد دوللارغا يەتكەن ، مۆلچەر 2033-2034-يىللىرىغىچە 237-308 دوللارغىچە. بۇ بىرىكمە يىللىق ئېشىش سۈرئىتىنىڭ% 10-14.4 كە ۋەكىللىك قىلىدۇ ، ئاساسلىقى ئېلېكتر ماتورلۇق ماشىنا ئىشلىتىش ، تور ساقلاش بوشلۇقىنى كېڭەيتىش ۋە تېز توك قاچىلاش ئۇل ئەسلىھەلىرىگە بولغان ئېھتىياجنىڭ تۈرتكىسىدە.

ئاسىيا - تىنچ ئوكيان ئىشلەپچىقىرىش ۋە ئىستېمالنى ئاساس قىلىدۇ ، 2024-يىلى يەرشارى لىتىي تىتان باتارېيە ئېھتىياجىنىڭ تەخمىنەن% 60 نى ئىگىلەيدۇ. جۇڭگونىڭ 14-بەش - يىللىق پىلانى 2020-يىلدىن 2025-يىلغىچە بولغان قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيە ئىشلەپچىقىرىشنىڭ% 50 ئېشىشىنى نىشانلاپ ، لىتىي تىتاناتنىڭ ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈشى 20-30 يىللىق تۈر ئۆمرىنى ئىقتىسادىي ئەۋزەللىك بىلەن تەمىنلەيدۇ. توشىبانىڭ SCiB تېخنىكىسىنىڭ ماكانى بولغان ياپونىيە تۆمۈر يول تىرانسپورتى ۋە سانائەتتە كۈچلۈك لىتىي تىتاننى قوبۇل قىلىشنى ساقلايدۇ.

شىمالىي ئامېرىكا بازار ئۈلۈشى تەخمىنەن% 36 نى ئىگىلەيدۇ ، Altairnano غا ئوخشاش قۇرۇلغان ئىشلەپچىقارغۇچىلار ۋە Grinergy غا ئوخشاش يېڭىدىن گۈللىنىۋاتقان توپچىلار ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارىنى كېڭەيتىدۇ. ئامېرىكا ئېنېرگىيە مىنىستىرلىكىنىڭ ئىلغار باتارېيە تېخنىكىسىغا سالغان مەبلىغى 258 مىليون دوللار بولۇپ ، ئادەتتىكى لىتىي- ئىئوننىڭ يېتەرلىك ئەمەسلىكىنى ئىسپاتلايدىغان مەخسۇس قوللىنىشچان پروگراممىلار ئۈچۈن لىتىي تىتانات ئېچىش قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.

ئاساسلىق ئىشلەپچىقارغۇچىلار توشىبا (SCiB ماركىسى) ، Altairnano (Nanosafe) ، Microvast (LpTO) ، Leclanché (TiBox) ۋە Gree Electric سېتىۋالغان يىنلوڭ باتارېيە تېخنىكىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان جۇڭگو ئىشلەپچىقارغۇچىلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارىنى كېڭەيتىش خىمىيىلىك ئۆزگەرتىشتىن ئەمەس ، بەلكى جەرياننى ئەلالاشتۇرۇش ۋە كۆلەم ئىقتىسادى ئارقىلىق تەننەرخنى تۆۋەنلىتىشكە ئەھمىيەت بېرىدۇ.

تەتقىقات يۆنىلىشى لىتىي تىتاناتنىڭ ئاساسلىق چەكلىمىسىنى ھەل قىلىشنى تەكىتلەيدۇ. دۇنيا مىقياسىدىكى كوماندىلار نىئوبىي ، ماگنىي ياكى باشقا ئېلېمېنتلار بىلەن دوپپا ئىشلىتىشنى تەكشۈرۈپ ، ئۆتكۈزگۈچ ۋە سىغىمچانلىقىنى ئاشۇرىدۇ. كاربون قاپلاش ۋە نانو قۇرۇلمىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالغان يەر يۈزىنىڭ ئۆزگىرىشى سۈرئەت ئۈنۈمىنى ئاشۇرۇشنى مەقسەت قىلىدۇ. ھەددىدىن زىيادە ئېشىپ كېتىش ئىستراتېگىيىسى Li₇Ti₅O₁₂ دىن ھالقىپ ۋېلىسىپىت مىنىش ئۈستىدە ئىزدىنىپ ، قوشۇمچە ئىقتىدارنى ئىگىلەيدۇ ، گەرچە بۇ نۆل - بېسىم ئەۋزەللىكىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ.

لىتىي تىتانات ئىشلەپچىقىرىش ئادەتتە قاتتىق - ھالەت ياكى سۇيۇقلۇق - دۆلەت بىرىكمە لىنىيىسىگە ئەگىشىدۇ ، ھەر بىرىنىڭ ئالاھىدە ئەۋزەللىكى بار. ئەنئەنىۋى يۇقىرى - تېمپېراتۇرا قاتتىق - دۆلەت ئۇسۇلى لىتىي كاربونات (Li₂CO₃) ۋە تىتان تۆت ئوكسىد (TiO₂) نى ستوئىئومېتىرىيىلىك نىسبەتتە ئارىلاشتۇرىدۇ ، ئاندىن بۇ ئارىلاشمىنى 700-850 گرادۇسقىچە 10-24 سائەت ھېسابلايدۇ. بۇ خىل ئۇسۇل ئاددىي ۋە كۆلەملەشتۈرۈلگەنلىكىنى ئىسپاتلايدۇ ، ئەمما يەر يۈزى بىر قەدەر چوڭ بولغان زەررىچىلەر (500nm-5μm) ھاسىل قىلىدۇ.

Sol - gel ئۇسۇلى زەررىچە چوڭلۇقى ۋە مورفولوگىيەنى تېخىمۇ ياخشى كونترول قىلىدۇ. تەتقىقاتچىلار ئورگانىك ئېرىتكۈچىدە لىتىي ھىدروكسىد بىلەن تېترابۇتېل تىتاناتقا ئوخشاش تىتان ئالكوكسىدنى ئېرىتىدۇ ، ئاندىن گېلى ۋە كالتسىينى 600 - 800 گرادۇستا ئېرىتىدۇ. ھاسىل بولغان لىتىي تىتاناتنىڭ زەررىچە چوڭلۇقى 200nm دىن تۆۋەن ، يەر يۈزىنىڭ ئېگىزلىكى 100 m² / g غا يېقىنلىشىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، sol - گېلى جەريانلىرى نەملىكنى ئېھتىياتچانلىق بىلەن كونترول قىلىشنى تەلەپ قىلىدۇ ھەمدە قاتتىق ھالەتتىكى بىرىكتۈرۈشتىن قىممەت ئىكەنلىكىنى ئىسپاتلايدۇ.

گىدروم ئىسسىقلىق بىرىكمىسى بېسىملىق سۇ ئېرىتمىسىدە ئالدىنئالا ئىنكاس قايتۇرۇش ئارقىلىق نىسبەتەن تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا (120 - 200 گرادۇس) لىتىي تىتانات ھاسىل قىلىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئۆزگىچە مورفولوگىيەلىك نانو ۋە نانو ھاسىل قىلىدۇ ، ئەمما مەخسۇس يۇقىرى بېسىملىق ئۈسكۈنىلەرنى تەلەپ قىلىدۇ ۋە بىر تەرەپ قىلىشنى تەلەپ قىلىدىغان سۇيۇقلۇق ئەخلەت ئېقىمى ھاسىل قىلىدۇ.

ئېرىتىلگەن تۇز ئۇسۇلى 500 - 700 گرادۇسلۇق تۆۋەن - ئېرىگەن تۇز مۇنچىسى (ئادەتتە LiCl - KCl ئارىلاشمىسى) دىكى رېئاكتورنى توختىتىدۇ. سۇيۇقلۇق ئوتتۇرا ئىئوننىڭ تېز تارقىلىشىنى ئىلگىرى سۈرۈپ ، ياخشى خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتكە ئىگە يۇقىرى كىرىستال لىتىي تىتانات ھاسىل قىلىدۇ. ئەنئەنىۋى قاتتىق ھالەتتىكى لىنىيەلەرگە سېلىشتۇرغاندا ئېنېرگىيە - ئۈنۈملۈك بولسىمۇ ، ئېرىتىلگەن تۇز ئۇسۇلى تۇزنى ئەسلىگە كەلتۈرۈش ۋە يىغىۋېلىش سىستېمىسىغا موھتاج.

ئىشلەپچىقىرىش جەريانىدا سۈپەت كونترول قىلىش ئىنتايىن مۇھىم. X - نۇر دىففراكسىيەسى باسقۇچنىڭ ساپلىقىنى ئىسپاتلايدۇ ، چۈنكى ئاناتازا ياكى رېتىملىق TiO₂ نىڭ تۆۋەنلەش ئىقتىدارى. زەررىچە چوڭلۇقتىكى تەقسىملەش ئېلېكترود بىر تەرەپ قىلىش ۋە باتارېيەنىڭ ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ - بەك چوڭ بولۇپ ، توك ئۆتكۈزۈشچانلىقى بەك كىچىك ، زەررىچىلەر توپلىنىدۇ. ھۈجەيرە قۇراشتۇرۇش جەريانىدا ئېلېكترولىتنىڭ بۇزۇلۇشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن نەملىك تەركىبى چوقۇم 100 ppm دىن تۆۋەن بولۇشى كېرەك.

لىتىيلىق تىتان باتارېيەسى ئادەتتە% 80 لىك سىغىمچانلىقىدىن بۇرۇن 10،000 ~ 30،000 تولۇق توك قاچىلاش - توك چىقىرىش دەۋرىيلىكىنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ ، بىر قىسىم يۇقىرى - قۇۋۋەت ۋارىيانتلىرىنىڭ باھاسى 45000 دەۋرىيلىك. دائىملىق لىتىي - ئىئونلۇق باتارېيە مۇشۇنىڭغا ئوخشاش شارائىتتا گرافىك ئانودنى ئىشلىتىپ 2000 - 3000 دەۋرىيلىكنى ساقلايدۇ. بۇ 5-15x ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش ئەۋزەللىكى كۈندىلىك ۋېلىسىپىت مىنىش قوللىنىشچان پروگراممىلاردا 20-30 يىللىق مەشغۇلات ئۆمرىگە ، ئادەتتىكى لىتىي ئىئوننىڭ 5-8 يىلغا سېلىشتۇرغاندا.

ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقى لىتىي تىتاننى ئېلىپ يۈرۈشكە ئەپلىك ئىستېمال ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىغا ماس كەلمەيدۇ. لىتىي تىتانات ئىشلىتىدىغان ئەقلىي ئىقتىدارلىق باتارېيە ھازىرقى لايىھەدىن 2 - 3 ھەسسە چوڭ ۋە ئېغىر بولۇپ ، ئوخشاش ئىجرا ۋاقتىنى تەمىنلەيدۇ. ئىستېمالچىلار تېز توك قاچىلاش ۋە ئۇزۇن ئۆمۈر كۆرۈش لىتىي تىتانات تەمىناتىدىن ئۈسكۈنىنىڭ چوڭ-كىچىكلىكى ۋە ئېغىرلىقىنى ئالدىنقى ئورۇنغا قويىدۇ. تەننەرخنىڭ يۇقىرى بولۇشى باھاغا سەزگۈر ئىستېمال بازىرىدا بېقىۋېلىشنى تېخىمۇ ئۈمىدسىزلەندۈرىدۇ.

شۇنداق ، لىتىي تىتان باتارېيەسى مۇۋاپىق لايىھەلەنگەندە ھازىرقى تېسلا دەرىجىدىن تاشقىرى توك قاچىلىغۇچقا قارىغاندا كۆرۈنەرلىك تېز توك قاچىلىيالايدۇ. توشىبانىڭ ئەڭ يېڭى ھۈجەيرىلىرى توك سەۋىيىسىگە ئاساسەن 1 - 6 مىنۇتتا% 80 توك قاچىلىنىدۇ ، تېسلا دەرىجىدىن تاشقىرى توك قاچىلىغۇچمۇ مۇشۇنىڭغا ئوخشاش توك قاچىلاش سەۋىيىسى ئۈچۈن 15-20 مىنۇت تەلەپ قىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن ، بۇنىڭ ئۈچۈن ئالاھىدە يۇقىرى قۇۋۋەتلىك توك قاچىلاش ئۇل ئەسلىھەلىرى (400+ كىلوۋات) كەڭ كۆلەمدە ئىشلىتىلمەسلىكى كېرەك ، ئېنېرگىيە زىچلىقى جازاسى لىتىي تىتانات ماشىنىلىرىنىڭ باتارېيەنىڭ ئېغىرلىقى بىلەن قىسقا ئارىلىققا ئىگە بولىدىغانلىقىدىن دېرەك بېرىدۇ.

لىتىي تىتاننىڭ بىخەتەرلىكىنى ياخشىلايدىغان ئۈچ ئامىل: بىرىنچى ، 1.55V مەشغۇلات يوشۇرۇن كۈچى گرافىك ئانودىدا ئىچكى قىسقا توك يولىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان لىتىي دېندرىتنىڭ شەكىللىنىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. ئىككىنچىدىن ، ماتېرىيال قاتتىق پارچىلىنىدىغان قاتتىق ئېلېكترولىت كۆرۈنمە يۈزى ھاسىل قىلمايدۇ. ئۈچىنچىسى ، 270 گرادۇسلۇق ئىسسىقلىق قېچىش بوسۇغىسى كۆپىنچە قالايمىقان ئىشلىتىش تېمپېراتۇرىسىدىن ئېشىپ كەتتى ، نۆل - بېسىم قۇرۇلمىسى مېخانىكىلىق زىياننىڭ تەسىرىگە ئۇچرايدۇ. بۇ ئالاھىدىلىكلەر لىتىي تىتانات ھۈجەيرىسىنىڭ تىرناقنىڭ سىڭىپ كىرىشى ۋە ئوت ياكى پارتىلاشسىز سىناقلارنى تارمار قىلىشىغا يول قويىدۇ.

Lithium Titanate

لىتىي تىتانات ئېنېرگىيە تېجەشتە ئېنىق ، ئەمما ئۆسۈۋاتقان ئورۇننى ئىگىلەيدۇ. بۇ تېخنىكا ئەقلىي ئىقتىدارلىق تېلېفونلاردىكى ئادەتتىكى لىتىي - ئىئوننىڭ ئورنىنى ئالالمايدۇ ياكى ئېنېرگىيە زىچلىقى ئىشلىتىشچانلىقىنى بەلگىلەيدىغان ئۇزۇن - دائىرىسىدىكى ماشىنىلارنىڭ ئورنىنى ئالمايدۇ. ئەكسىچە ، ئۇ دەۋرىيلىك ھايات ، بىخەتەرلىك ، تېز توك قاچىلاش ياكى تېمپېراتۇرىغا بەرداشلىق بېرىش ئېنېرگىيەنىڭ تۆۋەن زىچلىقىنى ۋە تېخىمۇ يۇقىرى تەننەرخنى قوبۇل قىلىشنى ئاقلايدىغان قوللىنىشچان پروگراممىلارنى بىر تەرەپ قىلىدۇ.

ئەڭ ئېنىق ئېشىش مۇساپىسى ئاممىۋى قاتناشتا پەيدا بولىدۇ ، بۇ يەردە توك قاچىلاش كىچىك تىپتىكى باتارېيە ئورالمىلىرىنى تەمىنلەيدۇ ، بۇ ئېغىرلىق جازاسىنى قىسمەن تولۇقلايدۇ ، باتارېيەنىڭ ئالماشتۇرۇش تەننەرخى 12-15 يىلدىن ئېشىپ كەتكەن ماشىنىنىڭ ئۆمرى چىداملىق خىمىيىلىك دورىلارنى ياخشى كۆرىدۇ. كاتەكچە ساقلاش يەنە بىر تەبىئىي ماسلىقنى كۆرسىتىدۇ ، بولۇپمۇ نەچچە ئون يىلدا نەچچە مىڭ كۈنلۈك تېيىز ئايلىنىشنى تەلەپ قىلىدىغان چاستوتا تەڭشەش مۇلازىمىتى ئۈچۈن.

ئارىلاش ماتورلۇق ئۇسۇلدىكى يېقىنقى تەرەققىياتلار - لىتىي تىتانات ئانود بىلەن ئىلغار يۇقىرى - سىغىملىق كاتودنى بىرلەشتۈرۈش ياكى كىچىك تىپتىكى باتارېيە دەۋرىيلىكى بار {{2} range كېڭەيتىلگەن ماشىنىدا لىتىي تىتانات ئىشلىتىش ۋەدىسىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. ياساش تارازىسى ۋە تەننەرخىنىڭ تۆۋەنلىشىگە ئەگىشىپ ، خىمىيىلىك ماددىلار قوشۇمچە مەخسۇس بازارلارغا كېڭىيىشى مۇمكىن. ھازىرغا قەدەر ، لىتىي تىتانات ئەڭ ياخشى باتارېيە خىمىيىسىنىڭ بارلىق ئىشلىتىشتە بىرلا «ئەڭ ياخشى» تېخنىكىنى قوللانماستىن ، بەلكى قوللىنىش تەلىپىگە باغلىق ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بەردى.