钛酸锂英文解释翻译、钛酸锂的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 lithium titanate

【化】 metatitanic acid; titanic acid

lithium
【化】 lithii
【医】 Li; lithium

钛酸锂（Lithium Titanate），化学式为 Li₄Ti₅O₁₂，是一种重要的无机化合物，在材料科学和电化学领域，尤其是锂离子电池技术中扮演着关键角色。以下从汉英词典角度对其详细解释：

一、基本定义与化学特性

中文：钛酸锂
英文： Lithium Titanate (Li₄Ti₅O₁₂)
化学式： Li₄Ti₅O₁₂
结构：属于尖晶石结构（Spinel Structure）。在这种结构中，锂离子（Li⁺）占据四面体间隙（8a位），部分锂离子和钛离子（Ti⁴⁺）共同占据八面体间隙（16d位），氧离子（O²⁻）构成面心立方密堆积骨架。这种独特的结构为其带来了优异的电化学性能，特别是作为锂离子电池负极材料时。
特性：钛酸锂以其极高的循环稳定性、优异的安全性能（高工作电压平台避免锂枝晶析出）、出色的快充能力（高倍率性能）、宽工作温度范围以及被称为“零应变材料”的特性（充放电过程中晶体结构体积变化极小，小于1%）而闻名。

二、核心应用领域钛酸锂最核心和广泛的应用是作为锂离子电池的负极材料：

工作原理：在电池充放电过程中，锂离子在钛酸锂负极和正极材料（如磷酸铁锂 LiFePO₄、镍钴锰酸锂 NMC 等）之间可逆地嵌入和脱出。钛酸锂负极的充放电反应通常表示为： $$ text{Li}_4text{Ti}5text{O}{12} + 3text{Li}^+ + 3e^- rightleftharpoons text{Li}_7text{Ti}5text{O}{12} $$ 该反应发生在约 1.55 V (vs. Li⁺/Li) 的平坦电压平台。
应用场景：得益于其卓越的安全性和长寿命，钛酸锂电池（LTO电池）特别适用于对安全性和循环寿命要求极高的场景，例如：
- 电动公交车、城市轨道交通等大型电动车辆。
- 电网储能（调频、备用电源）。
- 启停系统用汽车电池。
- 对快充有强烈需求的领域（如电动工具、某些特种设备）。
- 极端温度环境下的应用。

三、优势与局限性

主要优势：
- 超长循环寿命：可达数万次，远超石墨负极电池。
- 卓越安全性：高工作电压避免锂沉积，热稳定性好，不易热失控。
- 优异倍率性能：支持极高倍率充放电（几分钟内充满）。
- 宽温性能：在低温和高温下性能衰减较小。
- “零应变”：结构稳定性极高，保证长期循环的机械完整性。
主要局限性：
- 能量密度较低：工作电压高（相对于石墨的~0.1V vs. Li⁺/Li）导致电池整体电压和能量密度低于主流石墨负极电池。
- 成本较高：原材料（特别是钛）和制造成本相对较高。
- 导电性相对较差：通常需要纳米化和碳包覆等改性手段提升性能（虽然其本征电子电导率高于磷酸铁锂等正极材料）。

参考资料：

材料科学基础教材/专著：如《先进锂离子电池材料》、《无机非金属材料学》等，详细阐述尖晶石结构、钛酸锂的晶体化学与物理性质。
电化学与电池领域权威期刊：如 Journal of The Electrochemical Society, Advanced Energy Materials, Nature Energy 等，发表大量关于 Li₄Ti₅O₁₂ 合成、改性、电化学性能及机理研究的论文。
国际能源机构/标准化组织报告：如国际电工委员会（IEC）、美国能源部（DOE）发布的关于储能电池技术评估的报告，会涉及钛酸锂电池的性能特点和应用评估。
知名电池制造商/研究机构技术白皮书：如东芝（推广SCiB电池）、微宏动力等专注于LTO电池技术公司的公开技术文档，提供实际应用性能数据和案例。

钛酸锂是一种由锂（Li）和钛（Ti）组成的复合氧化物，化学式为Li₄Ti₅O₁₂。以下是其详细解释：

晶体结构
钛酸锂属于尖晶石型结构（AB₂O₄型），空间群为Fd3m，晶胞参数为0.836 nm。氧原子以立方密堆积排列，锂离子分布在四面体8a位，而钛和部分锂随机占据八面体16d位。
“零应变”特性
在锂离子嵌入/脱出过程中，钛酸锂的晶格体积变化小于1%，避免了电极材料因反复充放电导致的结构破坏，从而具备极长的循环寿命（可达2万次）。

锂离子电池负极材料
钛酸锂主要用作负极，与锰酸锂、磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V 的二次电池。其高安全性（无锂枝晶生成）、宽工作温度范围（-40~60℃）和长寿命特性，使其适用于新能源汽车、储能系统等领域。
特殊场景应用
也可作为正极与金属锂负极组成1.5V 电池，但因能量密度较低，应用较少。

通过离子掺杂和纳米化技术，可提升钛酸锂的锂离子扩散速率和电子电导率，进一步优化其电化学性能。

如需更详细的技术参数或应用案例，（东芝数据）或（钜大锂电分析）。