钛酸锂镧,也称锂镧钛氧,英文简称LLTO,外观白色粉末状,为钙钛矿结构,主要用作固态电解质,用于固态锂电池生产领域。
固态锂电池负极材料采用金属锂能够明显提高容量,固态电解质应用需要着重考虑锂离子电导率、金属锂负极界面阻抗两大问题。LLTO作为固态电解质,存在锂离子电导率较低问题,并且与金属锂负极配合使用,还存在界面接触电阻大,钛离子会被锂还原导致电子电导率提高等问题,具有锂离子传导能力较弱、易发生短路、影响电池综合性能等缺点。
因此LLTO固态电解质技术研究还在不断深入。例如郑州大学发表“钛酸锂镧固态电解质的晶界及对锂界面的修饰研究”、“基于协同效应的钛酸锂镧固态电解质复合策略及机理研究”等论文,利用富锂材料掺杂改性、磁控溅射沉积镀膜等工艺来改善LLTO性能。
同时,我国LLTO固态电解质相关专利正在不断增多,例如“一种钛酸锂镧复合电解质材料及其制备方法、复合极片、固态锂离子电池”、“一种钛酸锂镧复合材料及其制备方法、锂离子固态电池”、“基于高温高压合成制备钙钛矿型固态电解质钛酸锂镧的方法”等,为LLTO固态电解质行业发展奠定技术基础。
新思界
行业分析人士表示,除固态电解质外,LLTO也可用作锂电池阳极材料。2020年8月,德国卡尔斯鲁厄理工学院与我国吉林大学合作,研究开发出一种前景广阔、可用于高性能锂电池的钛酸锂镧(LLTO)阳极材料,可以提高锂电池能量密度、功率密度、充电速度、循环寿命和安全性。
此外,LLTO还可用作硫化氢(H2S)气敏材料。工业生产排放的废气中,硫化氢较为常见,具有易燃、有毒、腐蚀等特点,存在燃爆危险,并且会对人类健康造成危害,因此硫化氢检测极为重要。LLTO是一种立方钙钛矿结构的半导体金属氧化物气敏材料,对硫化氢具有快速响应优点,可用于气体传感器制造领域。