घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर टाइटेनियम ऑक्साइड लिथियम-आयन बैटरी तकनीक की विकास स्थिति क्या है?

1991 में लिथियम-आयन बैटरियों के औद्योगीकरण के बाद से, ग्रेफाइट बैटरियों के लिए प्रमुख नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री रही है।लिथियम-आयन बैटरी के लिए एक नए प्रकार के नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में लिथियम टाइटेनेट ने अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण 1990 के दशक के अंत में ध्यान आकर्षित किया।उदाहरण के लिए, लिथियम टाइटेनेट सामग्री लिथियम आयनों के सम्मिलन और हटाने के दौरान अपने क्रिस्टल संरचना में उच्च स्तर की स्थिरता बनाए रख सकती है, जिसमें जाली स्थिरांक (मात्रा परिवर्तन) में न्यूनतम परिवर्तन होता है
यह "शून्य तनाव" इलेक्ट्रोड सामग्री लिथियम टाइटेनेट बैटरियों के चक्र जीवन को काफी बढ़ा देती है।लिथियम टाइटेनेट में स्पिनल संरचना के साथ एक अद्वितीय त्रि-आयामी लिथियम आयन प्रसार चैनल है, जिसमें उत्कृष्ट शक्ति विशेषताओं और उत्कृष्ट उच्च और निम्न तापमान प्रदर्शन जैसे फायदे हैं।कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री की तुलना में, लिथियम टाइटेनेट की क्षमता अधिक होती है (धात्विक लिथियम की तुलना में 1.55V अधिक), जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर इलेक्ट्रोलाइट की सतह पर ठोस-तरल परत विकसित हो जाती है और लिथियम टाइटेनेट की सतह पर कार्बन नकारात्मक इलेक्ट्रोड नहीं बनता है। .
इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि सामान्य बैटरी उपयोग की वोल्टेज सीमा के भीतर लिथियम टाइटेनेट की सतह पर लिथियम डेंड्राइट्स का बनना मुश्किल है।यह बैटरी के अंदर लिथियम डेंड्राइट्स द्वारा बनने वाले शॉर्ट सर्किट की संभावना को काफी हद तक समाप्त कर देता है।इसलिए नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में लिथियम टाइटेनेट वाली लिथियम-आयन बैटरियों की सुरक्षा वर्तमान में लेखक द्वारा देखी गई सभी प्रकार की लिथियम-आयन बैटरियों में सबसे अधिक है।
अधिकांश उद्योग के अंदरूनी सूत्रों ने सुना है कि नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में ग्रेफाइट की जगह लेने वाले लिथियम टाइटेनेट की लिथियम बैटरी चक्र जीवन आम पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में हजारों गुना तक पहुंच सकता है, और यह केवल कुछ हजार चक्रों के बाद समाप्त हो जाएगा। .
इस तथ्य के कारण कि अधिकांश पेशेवर लिथियम-आयन बैटरी पेशेवरों ने वास्तव में कभी भी लिथियम टाइटेनेट बैटरी उत्पाद बनाना शुरू नहीं किया है, या केवल कुछ ही बार उन्हें बनाया है और कठिनाइयों का सामना करने पर जल्दबाजी में समाप्त कर दिया है।इसलिए वे शांत नहीं हो सके और ध्यान से नहीं सोच सके कि क्यों सबसे अच्छी तरह से बनाई गई पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियां केवल 1000-2000 चार्ज और डिस्चार्ज चक्र का जीवनकाल पूरा कर सकती हैं?
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क्या पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों के लघु चक्र जीवन का मूल कारण इसके मूल घटकों में से एक - ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड का शर्मनाक बोझ है?एक बार जब ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड को स्पिनल प्रकार लिथियम टाइटेनेट नकारात्मक इलेक्ट्रोड से बदल दिया जाता है, तो मूल रूप से समान लिथियम-आयन बैटरी रासायनिक प्रणाली को हजारों या यहां तक ​​कि सैकड़ों हजारों बार चक्रित किया जा सकता है।
इसके अलावा, जब कई लोग लिथियम टाइटेनेट बैटरियों की कम ऊर्जा घनत्व के बारे में बात करते हैं, तो वे एक सरल लेकिन महत्वपूर्ण तथ्य को नजरअंदाज कर देते हैं: अल्ट्रा लंबा चक्र जीवन, असाधारण सुरक्षा, उत्कृष्ट शक्ति विशेषताएँ, और लिथियम टाइटेनेट बैटरियों की अच्छी अर्थव्यवस्था।ये विशेषताएँ उभरते बड़े पैमाने के लिथियम-आयन ऊर्जा भंडारण उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण आधारशिला होंगी।
पिछले लगभग एक दशक में, लिथियम टाइटेनेट बैटरी तकनीक पर शोध घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर तेजी से बढ़ रहा है।इसकी औद्योगिक श्रृंखला को लिथियम टाइटेनेट सामग्री की तैयारी, लिथियम टाइटेनेट बैटरी के उत्पादन, लिथियम टाइटेनेट बैटरी सिस्टम के एकीकरण और इलेक्ट्रिक वाहन और ऊर्जा भंडारण बाजारों में उनके अनुप्रयोगों में विभाजित किया जा सकता है।
1. लिथियम टाइटेनेट सामग्री
अंतरराष्ट्रीय स्तर पर, लिथियम टाइटेनेट सामग्रियों के अनुसंधान और औद्योगीकरण में अग्रणी कंपनियां हैं, जैसे संयुक्त राज्य अमेरिका से ओटी नैनोटेक्नोलॉजी, जापान से इशिहारा इंडस्ट्रीज और यूनाइटेड किंगडम से जॉनसन एंड जॉनसन।उनमें से, अमेरिकी टाइटेनियम द्वारा उत्पादित लिथियम टाइटेनेट सामग्री में दर, सुरक्षा, लंबी सेवा जीवन और उच्च और निम्न तापमान के मामले में उत्कृष्ट प्रदर्शन है।हालाँकि, अत्यधिक लंबी और सटीक उत्पादन विधियों के कारण, उत्पादन लागत अपेक्षाकृत अधिक है, जिससे इसका व्यावसायीकरण और प्रचार करना मुश्किल हो जाता है।