事实上，限制钛酸锂电池工业化应用最主要的问题是钛酸锂电池在充放电过程甚至存储过程中，产生大量气体（如CO2、H2、CO等），从而引发电池鼓胀的问题。作者详细总结并分析了钛酸锂电极与各种电解质成分（DMC、DEC、EC、PC等）的界面反应和每一种气体产生的原因（图2），同时提出了胀气问题的解决方案。钛酸锂表面均匀的包覆层、电解质中添加高电位的成膜添加剂等都是隔绝钛酸锂与电解液直接接触的有效手段。另外，电极中的水分是胀气的引发剂，有效控制电池中水分含量也是钛酸锂电池工业操作中特别需要注意的。
a) PCO的合成示意图；b) PCO的XRD图谱；c) PCO的SEM表征；d-e) PCO纳米片的AFM表征。
图2 钛酸锂电池中各种电解质溶剂的分解机理。
钛酸锂负极材料具有较高的放电平台电位（1.55V左右）和相当长的循环寿命，这就需要有合适的正极材料和电解质材料与其进行匹配，进而充分发挥钛酸锂电池的优势。本文总结了各种正极和电解质与钛酸锂电池匹配的电化学性能。磷酸铁锂正极具有与钛酸锂相匹配的理论容量、良好的热稳定性、稳定的电位平台，但是通常二者组成的全电池电位较低（仅为1.9V），限制了其能量密度。高电位正极（如5 V的Li2Co0.4Fe0.4Mn3.2O8、5.2 V的Li2Co0.4Fe0.4Mn3.2O8等）可以与钛酸锂负极组成超过3.5V电位差的全电池，也是不错的选择。另外，新颖的电池结构设计对于提高全电池的能量密度效果更佳明显。作者对各种轻薄的钛酸锂全电极设计（自支撑的纳米管阵列、可折叠的薄膜电池、3D打印的微型电池等）进行了对比和总结，给出了未来提高钛酸锂全电池能量密度的可行性。
