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[交流] 【转帖】快速充电及超长寿命锂离子电池

快速充電及超長壽命鋰離子電池 2011/2/15 [ [url=

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鋰�?氧化物負極材料具有可快充、高安全性及超長循環壽命等優點，使其可運用於需要快速充電的領域，如手工具機、油電混合車，以及需長時間及低成本運作的設備，如大型儲電系統。在國際上已有多家公司開發出鋰�?氧化物材料商品，?K使用其做為負極的快充電池及大型儲電元件。而在快速充電方面，亦有多家?S商投入資源?K已成功開發出商業化機型。相信在材料、電池及設備商的共同努力之下，快速充電領域將會在二次電池市場上占有一席之地。
快速充放電鋰二次電池及負極材料鋰�?氧Li[sub]4[/sub]Ti[sub]5[/sub]O[sub]12[/sub]開發現況
日本東芝Toshiba最新鋰電池(Super Charge ion Battery; SCiB)（圖一）能在五分鐘內快速充電達90%，循環壽命可達6000次，且到了-30°C依然有80%以上的電容量（圖二）。東芝‘SCiB’鋰電池於2010年獲全球自行車零組件巨擘Shimano青睞，Shimano於2010年開始採用東芝‘SCiB’電池於歐洲?S商的電動腳踏車上。
美國Altairnano公司也使用自家生產之奈米Li[sub]4[/sub]Ti[sub]5[/sub]O[sub]12[/sub]，製造可快速充電之動力鋰離子電池（圖三），其重量及體積能量密度分別達67 Wh/kg及131 Wh/L。10 Ah電池在10C (100 A)充電速率下，電容量達90%以上（圖四）。該公司也成功研製應用於電力調頻之1 MWh大型快充電池系統（圖五）。

圖四、美國Altairnano公司可快速充電之10 Ah動力鋰離子電池性能

LTO超長循環壽命之特性使其適用於風力及太陽能發電等大型儲電系統，圖十是加拿大Hydro Quebec研究所研製之Carbon-coated LiFePO[sub]4[/sub]/Carbon-coated Li[sub]4[/sub]Ti[sub]5[/sub]O[sub]12 18650電池特性。該電池電容量0.8 Ah，在10C充電/5C放電及100% DOD 測試條件下，經近20000 Cycles，電容量仍大於97%。使用及循環壽命超過20年之電池可大幅降低使用大型儲電系統之成本。
工研院材化所利用表面改質及元素摻雜的技術，成功合成一次粒?浇殪�50~300 nm的鋰�?氧負極材料。經半電池電性測試，0.2C（5小時）、6C（10分鐘）、10C（6分鐘）、20C（3分鐘）充放電容量分別為175 mAh/g、160 mAh/g、152 mAh/g、132mAh/g，如圖十五所示；且循環壽命測試結果良好，經6C充放電99 次後，仍有98.2%的電容量…以上內容為重點摘錄，如欲詳細全文請見原文

圖十五、工研院開發之鋰�?氧不同充放電速率測試圖

作者：柯冠宇、廖世傑、�?佳容/工研院材化所
★本文�?錄自「工業材料雜誌290期」，更多資料請見：http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9138

[ Last edited by justinzhao on 2011-2-23 at 22:34 ]

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