作为锂离子电池负极材料的涂层,TiO₂(尤其是锐钛矿)可抑制电解液分解和枝晶生长。其理论容量为335 mAh/g,高于传统石墨(372 mAh/g),但导电性差需复合导电剂(如碳纳米管)。2023年,韩国团队开发了TiO₂@MoS₂核壳结构,使电池循环寿命提升至2000次以上。此外,TiO₂作为正极材料(如Li₄Ti₅O₁₂)的稳定性,适用于高安全需求场景(如储能电站)。然而,TiO₂的实际应用仍面临挑战,如体积膨胀导致的结构破坏。为解决这一问题,研究者们正探索将TiO₂与其他材料进行复合,如SiO₂,以期提高材料的结构稳定性和循环性能。同时,通过纳米化TiO₂颗粒,不仅可以增加其与电解液的接触面积,提升锂离子的嵌入脱出速率,还能有效缩短锂离子的扩散路径,进一步提高电池的比容量和倍率性能。此外,对TiO₂表面进行改性处理,如引入缺陷或掺杂异种元素,也是当前研究的热点之一,这些策略有望赋予TiO₂更优异的电化学性能,从而推动其在锂离子电池领域的广泛应用。建筑材料中添加钛白粉可提升耐候性和自洁功能。WT-708钛白粉哪里买
工业上主要通过硫酸法和氯化法生产TiO₂。硫酸法以钛铁矿(FeTiO₃)为原料,经酸解、水解、煅烧等步骤制得,工艺简单但污染大(每吨产品产生8吨废酸);氯化法则以金红石矿或高钛渣为原料,通过氯气氧化生成TiCl₄,再高温氧化为TiO₂,产品纯度高(≥99.5%),但设备需耐腐蚀(如哈氏合金)。中国硫酸法占比约70%,而欧美以氯化法为主,环保压力正推动行业向绿工艺转型。硫酸法工艺因其原料钛铁矿丰富,成本相对较低,被应用于中国等发展中国家。然而,其产生的废酸量大,处理难度大,对环境造成了不小的压力。近年来,随着环保意识的增强和环保法规的严格,硫酸法TiO₂生产企业的环保成本不断上升,促使企业开始探索绿色生产工艺。氯化法虽然设备投资大,对原料要求高,但产品纯度高,附加值高,且废物排放量相对较少,更符合绿色生产的理念。因此,欧美等发达国家普遍采用氯化法生产TiO₂。在环保政策的推动下,中国等发展中国家也开始逐步推广氯化法工艺,以提高TiO₂生产的环境效益和经济效益。深圳粉末涂料钛白粉光催化降解染料废水处理技术逐步推广应用。
介电常数体现了钛白粉的电学性能。由于二氧化钛具有较高的介电常数,所以具备优良的电学性能。不过,在测定二氧化钛的某些物理性质时,需要特别考虑其晶体的结晶方向。锐钛型二氧化钛的介电常数相对较低,只为 48。这种电学性能上的差异,使得不同晶型的钛白粉在电子工业等领域有着不同的应用,例如在陶瓷电容器等电子元器件的生产中,金红石型二氧化钛因其独特的介电常数和半导体性质发挥着重要作用。
二氧化钛具有半导体性能,其电导率会随着温度的上升而迅速增加,并且对缺氧情况极为敏感。这种半导体特性在电子工业中具有不可忽视的价值。金红石型二氧化钛凭借其特殊的介电常数和半导体性质,成为生产陶瓷电容器等电子元器件的重要材料。随着电子技术的不断发展,对二氧化钛半导体性能的研究和应用也在持续深入,有望为电子工业带来更多创新和突破。
钛白粉的光催化性能使其在能源领域具有巨大的应用潜力。在光解水制氢方面,钛白粉是一种常用的光催化剂。当受到特定波长的光照射时,钛白粉的价带电子会被激发跃迁到导带,形成光生电子 - 空穴对。这些光生载流子迁移到催化剂表面,与水发生反应,将水分解为氢气和氧气。通过对钛白粉进行改性,如掺杂金属离子或非金属元素,可以提高其光催化效率,降低光生载流子的复合几率,从而实现更高效的光解水制氢。这一技术有望为解决能源危机提供的途径,将太阳能转化为清洁的氢能储存起来。此外,在太阳能电池中,钛白粉也可作为电极材料的一部分,参与光电转换过程,提高太阳能电池的光电转换效率,推动太阳能的应用。钛白粉量子点展现独特光电化学性质。
在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,TiO₂电子传输层(ETL)对效率提升至关重要。其介孔结构(孔径20-50 nm)可提高钙钛矿结晶度,减少界面缺陷。2022年,韩国UNIST团队通过原子层沉积(ALD)制备超薄TiO₂(<10 nm),使电池效率突破25.7%。在锂硫电池中,TiO₂中空微球作为硫宿主材料,通过化学吸附抑制"穿梭效应",使循环寿命从100次延长至500次以上。此外,光解水制氢系统中,TiO₂与MoS₂构建的Z型异质结可将产氢速率提升至12.6 mmol·g⁻¹·h⁻¹。钛白粉在塑料加工中,助力塑料制品获得出色的白度和稳定性。深圳新能源钛白粉批发
陶瓷釉料配方中钛白粉调节光泽与色彩表现。WT-708钛白粉哪里买
钛白粉在环境领域的应用十分且意义重大。在污水处理方面,它发挥着关键作用。其具有的光催化特性,在紫外线照射下,能产生具有强氧化性的自由基。这些自由基可以将污水中的有机污染物分解为二氧化碳和水等无害物质,实现对污水的净化。比如在一些工业废水处理厂,通过在反应池中添加含有钛白粉的催化剂,能有效去除废水中的重金属离子和有机毒物,降低了废水对环境的危害。同时,在空气净化方面,钛白粉也大显身手。将其负载在建筑材料表面,如墙面涂料、玻璃等,能持续分解空气中的有害气体,像甲醛、苯等挥发性有机物。在阳光的照射下,钛白粉不断催化反应,让室内外空气得到净化,为人们营造更健康的生活环境。WT-708钛白粉哪里买