Lithium-Titanoxid (Li₄Ti₅O₁₂), oft auch als LTO bezeichnet, ist eine hochstabile und robuste Verbindung, die für ihre Verwendung als Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien bekannt ist. Es hat aufgrund seiner einzigartigen Kombination von Eigenschaften Aufmerksamkeit erregt, darunter eine hohe thermische Stabilität, eine hervorragende Lebensdauer und ein geringes Risiko von Überhitzung oder Brand.
Formel: Li₄Ti₅O₁₂. Struktur: Lithium-Titanoxid hat eine Spinellkristallstruktur, die eine hervorragende strukturelle Stabilität während der Lade-Entlade-Zyklen in Lithium-Ionen-Batterien bietet.
Aussehen: Typischerweise ein graues oder dunkles Pulver oder ein kristalliner Feststoff. Dichte: ca. 3,5 g/cm³. Partikelgröße: Für den Einsatz in Batterien wird es oft zu feinen Pulvern verarbeitet, um seine Oberfläche zu vergrößern und die elektrochemische Leistung zu verbessern.
Spannung: Die Nennspannung von Lithium-Titanoxid (Li₄Ti₅O₁₂) liegt bei etwa 1,55 V, was niedriger ist als bei anderen herkömmlichen Anodenmaterialien wie Graphit, aber dennoch eine hervorragende Lebensdauer und Stabilität bietet. Kapazität: Es hat eine geringere theoretische Kapazität (ca. 175 mAh/g) im Vergleich zu anderen Anodenmaterialien wie Graphit (das eine theoretische Kapazität von etwa 372 mAh/g hat). Das kompensiert er jedoch durch seine hohe Stabilität, Schnelllade- und Sicherheitseigenschaften. Ionenleitfähigkeit: Lithium-Titanoxid (Li₄Ti₅O₁₂) weist eine relativ geringe elektronische Leitfähigkeit auf, die jedoch durch Dotierung oder Kombination mit anderen leitfähigen Materialien verbessert werden kann.
Elektrofahrzeuge (EVs): Lithium-Titanoxid (Li₄Ti₅O₁₂) wird in einigen Batterien von Elektrofahrzeugen verwendet, insbesondere in Situationen, in denen schnelles Laden und Sicherheit oberste Priorität haben. Stromspeichersysteme: LTO wird aufgrund seiner langen Lebensdauer und thermischen Stabilität in großen Energiespeichern eingesetzt. Tragbare Elektronik: Obwohl LTO nicht so verbreitet ist wie Anoden auf Graphitbasis, wird es für den Einsatz in tragbaren Elektronikgeräten erforscht, bei denen Sicherheit und schnelles Aufladen wichtig sind. Militär und Luft- und Raumfahrt: Die hohe Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung von LTO machen es für den Einsatz in Anwendungen geeignet, die eine hohe Haltbarkeit und lange Lebensdauer unter rauen Bedingungen erfordern.
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