Материјали на бази титанасу широко проучаване у области пуњивих литијум-јонских батерија због њихове стабилне структуре, одличних перформанси циклуса, богатих ресурса коре, ниске цене и нетоксичности. Пошто су механизми рада натријум-јонских батерија и литијум-јонских батерија слични, материјали на бази титанијума су такође широко коришћени у истраживању материјала електрода натријум-јонских батерија. Поред тога, материјали на бази титанијума имају нижи напон пуњења и пражњења у натријум-јонским батеријама, што је привукло велику пажњу у њиховим истраживањима примене у пољу негативних електрода. Тренутно су жаришта истраживања у материјалима на бази титанијума углавном концентрисана на материјале као што су титан диоксид, литијум титанат, натријум титанат и натријум титан фосфат. Последњих година, релевантни рад истраживача је углавном био да истраже механизам оксидације/редукције и оптимизацију електрохемијских перформанси материјала негативних електрода на бази титана. Овај одељак углавном представља основне особине и кристалне структуре неколико негативних електродних материјала на бази титанијума и објашњава истраживање модификације, електрохемијске перформансе и механизам складиштења натријума материјала.
Ти02 материјал негативне електроде
Титанијум диоксид је привукао широку пажњу као типичан уграђени материјал негативне електроде за литијум-јонске батерије због својих предности као што су стабилна структура, нетоксичност, ниска цена и обиље материјала. Ти02 се састоји од Ти06 октаедра и Ти4+. Полиморф Ти02 је повезан са начином повезивања Ти06 октаедра. Тренутни типови истраживања углавном укључују анатазни, рутилни, бронзани и броокит типови, кристалну структуру. Рутил Ти02 је тетрагонални кристални систем. Атом Ти се налази у центру решетке, а шест атома кисеоника се налази на угловима октаедра. Сваки октаедар је повезан са околних десет октаедара, од којих осам дели углове, а две деле ивице. Свака два молекула Ти02 формирају јединичну ћелију. Структура анатазе Ти02 је такође тетрагонални кристални систем, у коме је сваки октаедар повезан са околних осам октаедара, од којих четири деле ивице, а четири деле углове. Четири Ти02 формирају јединичну ћелију. Брооките ТиО2 припада орторомбском систему. Шест ТиО2 формира јединичну ћелију, а структура је нестабилна. Због тога је броокит ТиО2 релативно редак у природи. Међу овим кристалним фазама, рутилна фаза је најстабилнија. Анатаза и броокит ТиО2 могу се трансформисати у рутилну фазу кроз иреверзибилну егзотермну реакцију након загревања на високој температури. Иако је радијус На+ већи од полупречника Ли+, пошто је активациона баријера На која је уграђена у анатазну решетку скоро иста као код Ли, већина резултата истраживања је усредсређена на анатазу ТиО2. Штавише, међу различитим кристалним облицима ТиО2, природни анатаз ТиО2 је једна од најранијих главних структура за уградњу Ли.
Иако ТиО2 има много предности као што су ниска цена и стабилна структура, он и даље има много недостатака када се користи у негативној електроди натријум-јонских батерија. На пример, пошто Ти4+ нема д електрона у ТиО2, сви кристални облици ТиО2 су електронски изолатори, што у великој мери ограничава електрохемијске перформансе ТиО2 у натријум-јонским батеријама. У исто време, због неких дефеката самог ТиО2, заједно са великим радијусом На+ и спором брзином преноса, његове перформансе складиштења натријума такође нису идеалне. Стога се многе тренутне студије о ТиО2 фокусирају на побољшање електронске проводљивости и јонске проводљивости ТиО2 кроз нано-димензионирање материјала, модификацију интерфејса, јонско допирање, различите типове Ц композита и оптимизацију морфологије и структуре.
Аморфни ТиО2 се користи као материјал негативне електроде у натријум-јонским батеријама. Аморфне ТиО2 наноцеви се директно узгајају на титанијумској фолији, а добијени материјал се користи као негативна електрода натријум-јонских батерија. Реверзибилни специфични капацитет може да достигне 150 мА·х·г-1, а батерија има одличне перформансе циклуса.
Контактирајте нас за више информација. Хвала
Ницоле
Компанија: Баоји Јимииун Динамиц Цо., Лтд
Држава: Кина
Додајте: Баоти пут, Јинтаи, град Баоји, Схаанки, Кина
Цел:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Веб сајт: ввв.јм-титаниум.цом
