東芝：交付首批采用鈮-鈦氧化物負(fù)極的電池樣品
東芝正在開發(fā)一種帶有鈮-氧化鈦陽(yáng)極（niobium-titanium oxide anode）的可充電鋰離子電池，現(xiàn)在已經(jīng)開始向制造商提供電池樣品。據(jù)說(shuō)這款鈮基負(fù)極電池“SCiB Nb”在體積能量密度方面與磷酸鐵鋰電池相似，但在快速充電和使用壽命方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
東芝希望將其帶有鈮鈦氧化物負(fù)極的鋰離子電池對(duì)標(biāo)當(dāng)今廣泛使用的石墨負(fù)極鋰離子電池的替代品，尤其是在商用車市場(chǎng)。磷酸鐵鋰電池也屬于這一類。根據(jù)東芝的說(shuō)法，采用鈮鈦氧化物（NTO）做負(fù)極與采用石墨做負(fù)極的磷酸鐵鋰電池具有大致相當(dāng)?shù)捏w積能量密度，但鈮鈦氧化物應(yīng)該能夠更好地承受多次快速地充電。具體來(lái)說(shuō)，快充性能可以在 10 分鐘內(nèi)為“SCiB Nb”電池充電 80%，預(yù)計(jì)它的使用壽命大約 15,000 次循環(huán)。
東芝正在與兩個(gè)戰(zhàn)略合作伙伴密切合作開發(fā)其新電池：巴西礦冶公司（CBMM | Niobium，世界上最大的鈮生產(chǎn)商之一）和日本雙日公司（Sojitz Corporation, 是CBMM 的股東之一，也是 CBMM 在日本市場(chǎng)的唯一代表），該公司“建立了穩(wěn)定的鈦酸鈮供應(yīng)系統(tǒng)并培育應(yīng)用，現(xiàn)已準(zhǔn)備好將這種能快速充電的長(zhǎng)壽命電池產(chǎn)品推向市場(chǎng)，“東芝表示。該合作伙伴關(guān)系最初旨在用于商用車，因?yàn)樯逃密嚨母呖捎眯院兔芗倪\(yùn)行周期非常重要。“在沿途的指定地點(diǎn)頻繁充電可以減少安裝的電池?cái)?shù)量，而長(zhǎng)壽命性能有望通過(guò)減少因退化而頻繁更換電池的需要來(lái)降低總擁有成本，”東芝通告稱。
現(xiàn)在準(zhǔn)備交付的樣品是 50 Ah 電池，標(biāo)稱電壓為 2.3 V，輸出功率為 1 kW。東芝將體積能量密度定為 350 Wh/L，重量能密度定為 130 Wh/kg。該電池尺寸為 98 x 280 x 12 毫米，重約 860 克。這家日本公司指定了 5C 的充電容量，相當(dāng)于為 80% 的 SoC 充電 10 分鐘。據(jù)說(shuō)工作溫度在 -30 到 +60 度之間。
東芝還更詳細(xì)地解釋了為什么NTO 陽(yáng)極電池會(huì)優(yōu)于當(dāng)前的石墨基鋰離子電池，尤其是 磷酸鐵鋰電池：盡管石墨基磷酸鐵鋰電池可以提供所需的能量密度，但反復(fù)快速充電會(huì)導(dǎo)致負(fù)極上沉積鋰，“這增加了電池短路的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是當(dāng)電池開始老化時(shí)”。根據(jù)東芝的說(shuō)法，NTO 負(fù)極不會(huì)造成金屬鋰沉積，即使反復(fù)快速充電，也可以安全長(zhǎng)期使用。據(jù)說(shuō)東芝已經(jīng)對(duì)電動(dòng)客車的電池原型進(jìn)行了初步試驗(yàn)：東芝聲稱已經(jīng)在巴西阿拉沙的 CBMM 工業(yè)工廠生產(chǎn)的大眾商用車上試用了其新開發(fā)的電池。
除了“SCiB Nb”鈮基負(fù)極電池之外，東芝還已經(jīng)將一種名為“SCiB”的鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
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