近年來(lái)，以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)具有能量大、位置靈活、響應(yīng)快等特點(diǎn)。它滿足了電力系統(tǒng)的技術(shù)需求和智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。它已成為各國(guó)電力研究領(lǐng)域發(fā)展最快的儲(chǔ)能技術(shù)。鋰離子電池是“搖椅電池”，其中正極和負(fù)極由兩種化合物或基本物質(zhì)組成，可以多次脫嵌。當(dāng)充電時(shí)，正極材料鋰、鋰離子通過(guò)膜片嵌入到電解液中的負(fù)極，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，放電則相反。

隨著電池電極材料的發(fā)展，鋰離子電池技術(shù)得到了迅速發(fā)展。目前，鋰鈷電池已擴(kuò)展到三元系、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、硅碳負(fù)極等電池體系。新型硅碳負(fù)極鋰離子電池突破了石墨作為負(fù)極的固有局限性，其性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋰離子電池。它已成為最有前途的儲(chǔ)能電池之一。

可見(jiàn)，負(fù)極材料燒結(jié)爐是負(fù)極材料燒結(jié)設(shè)備的重要組成部分。江蘇鳳谷節(jié)能技術(shù)有限公司研制的負(fù)極材料燒結(jié)爐主要用于工業(yè)原料的燒結(jié)試驗(yàn)，特別適用于鋰電池負(fù)極材料。該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，加熱速度快，密封性能好，爐溫均勻，燒結(jié)效果好，設(shè)計(jì)新穎，操作簡(jiǎn)單方便。負(fù)極材料燒結(jié)爐系列產(chǎn)品的核心優(yōu)勢(shì)在于內(nèi)罐設(shè)計(jì)可更換，能滿足不同材料的試驗(yàn)要求。負(fù)極材料燒結(jié)爐適用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)機(jī)構(gòu)、高校、科研院所、工礦企業(yè)的試驗(yàn)或小批量生產(chǎn)，尤其適用于硅碳負(fù)極材料。燒結(jié)試驗(yàn)是該產(chǎn)品的最佳選擇。

安全穩(wěn)定。由于硅碳負(fù)極材料具有高的鋰插入電位，因此在燒結(jié)過(guò)程中避免了鋰金屬的形成和沉淀，并且由于平衡電位高于大多數(shù)電解質(zhì)溶劑的還原電位，所以不會(huì)與電解液，在固液界面不形成鈍化膜，避免了許多副反應(yīng)，大大提高了安全性、安全穩(wěn)定是鋰材料燒結(jié)過(guò)程中最重要的指標(biāo)。江蘇鳳谷節(jié)能技術(shù)有限公司的高級(jí)工程師這樣說(shuō)。

循環(huán)壽命長(zhǎng)。與鋰離子電池中常用的石墨材料相比，硅碳負(fù)極材料在充放電鋰插入和移除鋰的過(guò)程中幾乎沒(méi)有收縮或膨脹。這種材料被稱為“零應(yīng)變”材料，它避免了鋰離子被去除或嵌入時(shí)電池體積應(yīng)變對(duì)電極結(jié)構(gòu)的破壞。具有良好的循環(huán)性能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，磷酸鐵鋰電池的平均循環(huán)壽命為5500-7000次，而硅碳負(fù)極電池的平均循環(huán)壽命超過(guò)30000次。

良好的耐溫性。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)在-5℃時(shí)存在充放電問(wèn)題。硅碳負(fù)極電池具有良好的耐溫性和耐久性。它可以正常充放電從-50攝氏度到80攝氏度。無(wú)論是在冰凍的北方還是在炎熱的南方，車(chē)輛將不會(huì)受到電池“沖擊”的影響，用戶的擔(dān)心將被消除。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，硅碳負(fù)極電池已成為鋰離子電池技術(shù)發(fā)展的一朵耀眼的“奇葩”。

降低成本的技術(shù)改造。為滿足電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的需求，研制了原硅碳負(fù)極鋰電池。雖然先進(jìn)的硅碳負(fù)極電池企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入電能存儲(chǔ)領(lǐng)域，但是還沒(méi)有專門(mén)為大規(guī)模的儲(chǔ)能應(yīng)用而設(shè)計(jì)的鈦酸鋰電池。

“硅炭負(fù)極電池在規(guī)?；瘧?yīng)用中面臨的主要問(wèn)題是成本問(wèn)題。在項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)，它的價(jià)格是磷酸鐵鋰電池的4-6倍。楊凱說(shuō)，硅碳負(fù)極電池的價(jià)格仍然很高，雖然性能明顯優(yōu)于現(xiàn)有的鋰離子電池，但經(jīng)濟(jì)因素極大。它促進(jìn)了鈦酸鋰電池在市場(chǎng)上的推廣。

因此，為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的儲(chǔ)能應(yīng)用，有必要對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)汽車(chē)用鈦酸鋰電池進(jìn)行改造，包括材料體系、電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等方面的技術(shù)改造，以確保硅碳負(fù)極電池壽命長(zhǎng)的固有特性，同時(shí)顯著降低成本。