La batería de óxido de titanato de litio (LTO) es un tipo de batería recargable que tiene la ventaja de ser más rápida de cargar [2] que otras baterías de iones de litio , pero tiene la desventaja de tener una densidad de energía mucho menor.
Energía específica | 60-110 Wh / kg [1] |
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Densidad de energia | 177 Wh / L [1] |
Durabilidad del ciclo | 6000– + 10 000 ciclos [1] |
Voltaje nominal de la celda | 2,3 V [1] |
Uso actual
Las baterías de titanato se usan en ciertas versiones japonesas del vehículo eléctrico i-MiEV [3] de Mitsubishi , y Honda las usa en su bicicleta eléctrica EV-neo y Fit EV . [4] [5] También se utilizan en el concepto de bus eléctrico Tosa . [6] Debido a su alto nivel de seguridad y capacidades de recarga, las baterías LTO se utilizan en aplicaciones de audio para automóviles, así como en dispositivos médicos móviles. [7]
También se usa una batería LTO en el S-Pen que viene con el Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G . [8]
Según un artículo de Weatherflow Co., [9] el dispositivo de la estación meteorológica Tempest contiene una batería LTO de 1300 mAh, cargada a través de cuatro paneles solares, que requiere "al menos 4 horas de luz solar adecuada cada dos semanas".
Química
Una batería de titanato de litio es una batería de iones de litio modificada que utiliza nanocristales de titanato de litio , en lugar de carbono , en la superficie de su ánodo . Esto le da al ánodo una superficie de aproximadamente 100 metros cuadrados por gramo, en comparación con los 3 metros cuadrados por gramo del carbono, lo que permite que los electrones entren y salgan del ánodo rápidamente. Esto hace posible una recarga rápida y proporciona altas corrientes cuando es necesario. [10] Las pilas de titanato de litio también duran de 3000 a 7000 ciclos de carga; [11] una fuente afirma un ciclo de vida de ~ 1000 ciclos antes de alcanzar el 80% de su capacidad cuando se carga y descarga a 55 ° C (131 ° F), en lugar del estándar de 25 ° C (77 ° F). [12]
Una desventaja de las baterías de titanato de litio es que tienen un voltaje inherente más bajo (2,4 V), lo que conduce a una energía específica más baja (alrededor de 30-110 Wh / kg [1] ) que las tecnologías de baterías de iones de litio convencionales, que tienen un voltaje inherente de 3.7 V, [13] aunque se informa que algunas baterías de titanato de litio tienen una densidad de energía de hasta 177 Wh / L. [1]
Marcas y usos
Altairnano
Altairnano produce baterías de titanato de litio bajo la línea "Nanosafe", principalmente para vehículos eléctricos de batería . Los fabricantes de vehículos que han anunciado planes para usar baterías Altairnano incluyen Lightning Car Company , que planea usarlas para el Lightning GT , un automóvil deportivo totalmente eléctrico; [14] [15] Phoenix Motorcars , para su uso en sus vehículos utilitarios deportivos eléctricos; [16] y Proterra , en su autobús ligero EcoRide BE35 de 35 pies totalmente eléctrico . [17]
Altairnano también ha desplegado sus sistemas de almacenamiento de energía de titanato de litio para servicios auxiliares de la red eléctrica [18] y en diversas aplicaciones militares. [19]
Leclanché
Leclanché es un fabricante de baterías suizo fundado en 1909. En 2006, adquirió Bullith AG (Alemania) para establecer una línea de fabricación de Li-Ion en Alemania. En 2014, se lanzó al mercado su producto, "TiBox". El contenido energético del TiBox es de 3,2 kWh, con 15.000 ciclos. [20]
Microvast
Microvast , con sede en Houston, Texas, fabrica una batería de titanato de litio que llama "LpTO". En 2011, se lanzó la primera flota de autobuses de carga ultrarrápida del mundo en Chongqing , China. Se instaló un sistema de batería LpTO de 80 kW en 37 autobuses eléctricos de doce metros, que se pueden cargar completamente en 10 minutos con un cargador de 400 kW. [21]
A partir de 2014, un fabricante de equipos originales de autobuses británico, Wrightbus , comenzó a utilizar baterías Microvast LpTO para 1.000 unidades de autobuses New Routemaster de dos pisos. [ cita requerida ] Se utiliza un sistema de batería LpTO de 18 kWh para reemplazar la batería inicial de fosfato de hierro y litio porque la batería LFP encontró fallas de rendimiento.
A partir de 2015, se lanzó el ZeEUS europeo (sistema de transporte urbano de cero emisiones). Su bus VDL utiliza un sistema de batería LpTO de 62,5 kWh de Microvast [22] para este proyecto de demostración.
A partir de 2016, el puerto automatizado más grande del mundo, PSA TUAS, comenzó a utilizar Microvast LpTO para 22 AGV eléctricos como una primera fase de un proyecto para el transporte horizontal de contenedores. [23]
Toshiba
Toshiba lanzó una batería de titanato de litio, denominada "Batería de iones de supercarga" (SCiB). [24] [25] La batería está diseñada para ofrecer un 90% de capacidad de carga en solo 10 minutos. [26]
Las baterías SCiB se utilizan en la bicicleta eléctrica Schwinn Tailwind. [27] Toshiba también ha demostrado su uso como prototipo de batería para computadora portátil. [28] Las baterías Toshiba SCiB se utilizan en una versión exclusiva para Japón de los vehículos eléctricos i-MiEV y Minicab MiEV [3] de Mitsubishi , y Honda las utiliza en su bicicleta eléctrica EV-neo y Fit EV , que se lanzó en el verano de 2012. . [4] [5] El N700S Shinkansen de JR Central usa baterías SCiB para operar a baja velocidad en caso de una interrupción de la energía aérea. [29]
Samsung
El S-Pen habilitado para Bluetooth en el Samsung Galaxy Note 10 y 10+ contiene una batería de titanato de litio que tiene un tiempo de espera de 10 horas. [30]
Seiko
Seiko utiliza baterías de titanato de litio en sus relojes de pulsera Kinetic ( cuarzo automático ). Los relojes Kinetic anteriores usaban un condensador para almacenar energía, pero la batería proporciona una mayor capacidad y una vida útil más larga. La batería puede ser reemplazada fácilmente por un técnico cuando su capacidad eventualmente se deteriora a un nivel inaceptable. [31]
YABO
YABO Power Technology lanzó una batería de titanato de litio en 2012. La celda de batería modelo estándar YB-LITE2344 2.4V / 15Ah se ha utilizado en vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía. [32]
Ver también
- Lista de tipos de baterías
- Lista de tamaños de batería
- Comparación de tipos de baterías
- Batería (electricidad)
- Célula electroquímica
- Almacen de energia
- Pila de combustible
- Batería de fosfato de hierro y litio
Referencias
- ^ a b c d e f "Todo sobre las baterías, parte 12: Titanato de litio (LTO)" . EETimes .
- ^ Yang, Xiao-Guang; Zhang, Guangsheng; Ge, Shanhai; Wang, Chao-Yang (10 de julio de 2018). "Carga rápida de baterías de iones de litio a todas las temperaturas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 115 (28): 7266–7271. doi : 10.1073 / pnas.1807115115 . ISSN 0027-8424 . PMC 6048525 . PMID 29941558 .
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