酸化チタンリチウムイオン電池技術の国内外の開発状況はどうなっているのでしょうか？

1991 年のリチウムイオン電池の工業化以来、黒鉛が電池の主要な負極材料となってきました。チタン酸リチウムは、その優れた性能から、リチウムイオン電池の新しい負極材料として1990年代後半に注目されました。たとえば、チタン酸リチウム材料は、リチウムイオンの挿入および除去中に結晶構造の高度な安定性を維持でき、格子定数の変化（体積変化）は最小限に抑えられます。
この「ゼロ歪み」電極材料は、チタン酸リチウム電池のサイクル寿命を大幅に延長します。チタン酸リチウムは、スピネル構造を有する独自の三次元リチウムイオン拡散チャネルを有しており、優れた出力特性や優れた高温・低温特性などの利点を持っています。チタン酸リチウムはカーボン負極材料と比較して電位が高く（金属リチウムより1.55V高い）、その結果通常電解質の表面に固液層が成長し、カーボン負極はチタン酸リチウムの表面には形成されません。 。
さらに重要なことは、通常の電池使用の電圧範囲内では、チタン酸リチウムの表面にリチウム樹枝状結晶が形成されにくいことです。これにより、バッテリー内部のリチウム樹枝状結晶によって形成される短絡の可能性が大幅に排除されます。そのため、負極にチタン酸リチウムを使用したリチウムイオン電池の安全性は、現時点で筆者がこれまで見てきたリチウムイオン電池の中で最も高いと言えます。
ほとんどの業界関係者は、負極材料として黒鉛を置き換えたチタン酸リチウムのリチウム電池のサイクル寿命は、一般的な従来のリチウムイオン電池よりもはるかに長い数万倍に達し、わずか数千サイクルで寿命が尽きると聞いている。 。
これは、リチウムイオン電池のプロのほとんどが実際にチタン酸リチウム電池製品の製造を開始したことがないか、数回しか製造したことがなく、問題が発生したときに急いで終了したという事実によるものです。それでは、彼らは、なぜ完璧に作られた従来のリチウムイオン電池の寿命が 1000 ～ 2000 回の充放電サイクルしかないのか、落ち着いて注意深く考えることができなかったのでしょうか。
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従来のリチウムイオン電池のサイクル寿命が短い根本的な理由は、その基本構成要素の 1 つであるグラファイト負極の厄介な負担によるものでしょうか?グラファイト負極をスピネル型チタン酸リチウム負極に置き換えると、基本的に同一のリチウムイオン電池化学システムを数万回、さらには数十万回サイクルさせることができます。
さらに、多くの人がチタン酸リチウム電池のエネルギー密度の低さについて話すとき、チタン酸リチウム電池の超長いサイクル寿命、並外れた安全性、優れた出力特性、優れた経済性という単純だが重要な事実を見落としています。これらの特性は、新興の大規模リチウムイオンエネルギー貯蔵産業にとって重要な基礎となります。
ここ 10 年ほどで、チタン酸リチウム電池技術の研究が国内外でブームになっています。その産業チェーンは、チタン酸リチウム材料の調製、チタン酸リチウム電池の生産、チタン酸リチウム電池システムの統合、および電気自動車およびエネルギー貯蔵市場におけるそれらの応用に分けることができます。
1.チタン酸リチウム素材
国際的には、米国のオーティ・ナノテクノロジー、日本の石原工業、英国のジョンソン・エンド・ジョンソンなど、チタン酸リチウム材料の研究と工業化における大手企業が存在する。中でも米国チタン社が生産するチタン酸リチウム素材は、速度、安全性、長寿命、高温・低温などの点で優れた性能を持っています。しかし、あまりに長く精密な製造方法のため、製造コストが比較的高く、商品化や普及が困難です。