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【原創(chuàng)】固態(tài)電解質關鍵原材料——二氧化鈦


來源:中國粉體網(wǎng)   蘇簡

[導讀]  二氧化鈦(TiO2)作為固態(tài)電解質的重要原材料,,其獨特性質和應用價值也引起了行業(yè)廣泛關注。

中國粉體網(wǎng)訊  隨著電動汽車的興起和能源轉型的深入,,動力電池技術的進步成為科技前沿和產(chǎn)業(yè)焦點,。固態(tài)電池作為一種具有潛力改變未來能源格局的新興技術,引起了市場的極大關注,。一方面固態(tài)電池在新能源汽車,、消費電子領域實現(xiàn)應用、新品發(fā)布的消息連連,另一方面,,固態(tài)電池在低空飛行器等下游應用的可能性引發(fā)熱潮,。固態(tài)電池是一種使用固態(tài)電解質取代傳統(tǒng)鋰離子電池中電解液的新型電池,其中,,二氧化鈦(TiO2)作為固態(tài)電解質的重要原材料,,其獨特性質和應用價值也引起了行業(yè)廣泛關注。


TiO2的基本特性


TiO2是一種無機化合物,,為白色固體或粉末狀的兩性氧化物,,分子量79.866,,它具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性,、優(yōu)異的機械性能等特點。TiO2在自然界中存在三種同素異形態(tài):金紅石型,、銳鈦型和板鈦型,,其中金紅石型和銳鈦型在工業(yè)上應用最為廣泛。此外,,二氧化鈦還具有良好的遮蓋能力和持久性,,被大量用作油漆中的白色顏料。



1.化學穩(wěn)定性


TiO2具有出色的化學穩(wěn)定性,,能在各種環(huán)境中保持穩(wěn)定,,它不溶于水和大多數(shù)溶劑,具有優(yōu)異的耐候性和抗紫外線性能,。


2.優(yōu)異的機械性能


TiO2具有優(yōu)異的機械性能,,使得它在涂料、塑料制品,、電子陶瓷等多個領域中得到廣泛應用,。


3.優(yōu)秀的光學性能


TiO2具有極佳的光學性能,其高折射率和高反射率使其在許多應用中表現(xiàn)出它能夠反射藍光和紫外線,,吸收紅外線,,提供出色的防曬效果。


4.環(huán)保性


TiO2在許多國家被廣泛用于油漆和涂料中,,它在生產(chǎn)過程中不會釋放有害物質,,具備良好的環(huán)保性。


TiO2在固態(tài)電池中的應用


TiO2在固態(tài)電池中的應用主要是作為氧化物固態(tài)電解質LLTO,、LATP的原材料,。


1.提高離子傳導率


通過添加TiO2,固態(tài)電解質可以獲得更高的離子傳導率,。在固態(tài)電池中,,離子傳導率是決定電池性能的關鍵因素之一。添加TiO2可以通過穩(wěn)定電解質結構、減少界面電阻等方式來提高離子傳導率,,從而提高電池的充放電效率和循環(huán)壽命,。研究表明,添加TiO2的LATP固態(tài)電解質在室溫下具有更高的離子電導率,。


2.增強機械強度


TiO2具有優(yōu)異的機械性能,,可以增強固態(tài)電解質的力學強度。在LLTO及LATP固態(tài)電解質中,,TiO2的加入可能有助于提高電解質的機械穩(wěn)定性,,從而增強電池的整體穩(wěn)定性。


3.提高循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持率


據(jù)相關研究數(shù)據(jù),,在含有LATP的磷酸鐵鋰電池中,,添加TiO2(通過LATP的形式)的電池在約150次循環(huán)后保留了原始容量的84%,而沒有添加劑的電池僅保留了51%,。這一數(shù)據(jù)直觀地展示了TiO2在LATP固態(tài)電解質中提高循環(huán)穩(wěn)定性和容量保持率的重要作用,。


TiO2應用于固態(tài)電池的市場分析


全球TiO2市場規(guī)模在2023年約為180億美元,亞太地區(qū)是全球TiO2市場最大的消費地區(qū),,其中中國是最大的消費國家,。關于鈦資源,我國鈦精礦儲量全球第一,,占比29.2%,,國內鈦精礦采選集中于攀西地區(qū),約占全國總產(chǎn)量70%,,產(chǎn)品以釩鈦鐵精礦為主,。


并且根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù),全球TiO2市場規(guī)模在不斷擴大,,尤其是在環(huán)保,、電池制造等領域的應用需求持續(xù)增長。隨著固態(tài)電池技術的不斷發(fā)展和應用,,TiO2在固態(tài)電池市場的應用也將迎來快速增長,。


TiO2行業(yè),一些知名企業(yè)如釩鈦股份,、龍興鈦業(yè),、匯富納米、科思股份等已經(jīng)在固態(tài)電池領域有所布局,。這些企業(yè)憑借在TiO2材料領域的深厚積累和技術優(yōu)勢,,致力于研發(fā)適用于固態(tài)電池的高性能TiO2材料,為固態(tài)電池的能量密度,、安全性以及循環(huán)壽命等關鍵性能提供有力支撐,。通過不斷的技術創(chuàng)新和市場拓展,,這些企業(yè)也將會持續(xù)推動固態(tài)電池技術的產(chǎn)業(yè)化進程,為新能源行業(yè)的發(fā)展注入新的活力,。


參考來源:

固態(tài)電池新增量,,電解質上游原料金屬供應商梳理.對著牛魔王彈琴

Adamas說丨二氧化鈦知多少?.阿達瑪斯Adamas

世界上性能最好的白色顏料之一——二氧化鈦(TiO2).北京中科言諾

全球二氧化鈦市場洞察.全球化學


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)

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