钛酸锂電池鼓脹的原因
钛酸锂電池的脹氣業界有三種提法：其一，钛酸锂材料容易吸水，吸附的水容易成爲結晶水，在烘烤電池極片和電池芯時，水分不容易被去除，導致結晶水和電解液發生反應産生氣體；其二，電解液在钛酸锂電極表面有較高的還原反應活性，钛酸锂顆粒表面有可能具有催化活性點，催化電解液溶劑的還原分解産生氣體；其三，钛酸锂電極材料中可能有TiO2相，TiO2可能對電解液具有催化活性，使電解液發生還原分解産生氣體。以上三種脹氣機制目前都是基于猜測，尚未見相關的研究報道。
在研究過程中發現LTO電池不僅在化成過程中存在著嚴重的脹氣，在後續循環使用過程中脹氣現象始終存在，從而嚴重阻礙了LTO電池的商業化進程。目前産業界普遍認爲LTO電池的脹氣問題主要是材料自身容易吸水所導致的，但沒有確切的證據來證明這一猜測；學術界對LTO電池脹氣現象研究較少，有研究人員認爲LTO材料在實際使用電壓範圍內（1V-3V）無法像碳負極一樣形成完整的SEI膜抑制産氣反應的進一步發生，因此在充放電過程中電解液始終與LTO表面直接接觸，從而造成電解液有機溶劑在LTO材料表面持續還原分解，這可能是導致LTO電池脹氣的根本原因。
众所周知，Li4Ti5012，在0~3V作时有两个氧化还原电位，分别在1.55和0.7左右。而大部分電解液溶剂在1.0以下不稳定，易被还原分解。因此，文献]指出Li4Ti501张气是由1.0以下電解液溶剂还原分解造成的，在Li4Ti501表面包覆一层碳膜阻断其与電解液的接触，就能抑制其胀气现象。然而，在实际应用中，发现即使Li4Ti 5012在高于1.0V，比如1~3V工作时，仍有严重的胀气现象，特别是在高温时（高于50℃）。由此可见，还有其他原因导致Li4Ti5012胀气，这就需要对Li4Ti5012的胀气机理进行深入的研究。He等发现，Li4Ti5 012胀气是由其颗粒表面与電解液溶劑反應造成的，即由Li+02和[Li。
1/3Ti5/3构成的（111）晶面向由[Li1/3Ti5/3拘成的（222）晶面转变时造成的電解液分解，胀气气体的主要成分是CO2，CO及H2等。但是，Wu等通过比较不同电压下Li4Ti5012电极与石墨电极的胀气行为，发现Li4Ti5 012胀气主要是由其高电化学电势导致的，并认为溶剂的分解机理为：链状碳酸酯主要分解为H2和可溶性气体；环状碳酸酯主要分解为烯烃类气体和不溶性盐。同时，Wu等通过分析Li4Ti5012在不同充电电压和放电电压下的交流阻抗谱，认为Li4Ti5 012胀气是在Li4 Ti5012充电到1.55~1.75时产生的，即在Li+脱出的过程中，电子被吸附在Li4Ti5012表面的羟基得到，从而产生气体，该过程可描述为：Ti3+H+→Ti4++0.5H2.
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