纳米二氧化钛在锂电池的新突破！-京煌科技

纳米二氧化钛有很强的吸收紫外线能力、奇特的颜色反应、良好的热稳定性、化学稳定性和较好的光学、力学以及电学各个方面的特性，其中锐钛矿有较高催化效率，金红石型结构稳定有比较强的覆盖力、着色力和紫外吸收能力。因此其催化剂载体、紫外吸收剂、高效光敏催化剂、护肤品防晒、塑料薄膜制品、水处理、精细陶瓷等多种领域具有广泛的应用。

常见的作用：

01功能建材

因纳米二氧化钛具有较高的催化活性，在光催化作用下可抗菌、除臭、分解空气/水中的有机污染物，同时可以重复利用，此特点在功能建材领域的应用前景巨大，由纳米二氧化钛制成的家具、涂料等对室内空气净化（除甲醛、硫化氢等有毒气体）具有绿色、无污染、节能的特点，是新时代绿色净化的佼佼者。同时，纳米二氧化钛还具有超亲水性，即在纳米二氧化钛材料表面不易形成水珠，可应用于玻璃、陶瓷等表面进行防雾，应用于瓷砖表面还可实现自清洁功能。

02传感器

研究表明，二氧化钛可对汽车尾气中的氧含量进行检测，利用纳米二氧化钛此特性可对汽车发动机的效率进行评估，在4S店中的检测、汽车制造厂中新产品的研发及验收等领域具有巨大的作用及潜力。

03电池

纳米二氧化钛增强电池后，可拥有快速充放电、高容量、稳定性高等特点，具有很好的应用前景。同时因纳米二氧化钛具有光电转换率高，可大大提高太阳能电池的转换效率，相同条件下在电池中储存的能量大大提高。

04化妆品

爱美是每个人的天性，美白是每个女性的共同爱好，但大部分美白产品中添加剂均对人体有不同程度的副作用，且美白效果不甚明显。而纳米二氧化钛的肤色修饰效果非常好，还可以反射紫外线，是紫外线的天然屏蔽产品，因此在化妆品领域具有极大的发展前途。

05生物材料

纳米二氧化钛对人体无毒，经纳米二氧化钛增强的生物医学材料，如假肢等，可有效替代残疾人的受伤部位，同时还可应用于医学中的癌症治疗。

06  3D打印

以前3D打印技术所制作的产品都是惰性的，目前有科学家将纳米二氧化钛掺入到3D打印的聚合物中，打印出来的物品具有了化学活性，这一独特性让纳米二氧化钛在3D打印领域表现出了巨大的发展潜力，让3D打印技术上升了一个维度。

京煌科技采用高效的生产工艺解决了常见的产品低纯度、低活性、低均匀度、大粒径等问题。在实现精准制备不同种类、高纯度、同粒径分布的纳米粉体方面有着非常丰富和纯熟的经验，并且在10-100纳米范围区间内均匀可控。今天主要说下二氧化钛在锂电池上的突破。

锂电池负极材料通常采用嵌锂碳材料，正极材料一般用过渡金属氧化物，含有锂盐的有机混合溶液作为电解液，通过Li+，离子在正负极电极材料的嵌入与脱出进行能量的储存与释放。

其电极反应方程式为：

正极反应:

LiyMO2Liy-xMO2+xLi++xe-

负极反应:

nC+x(Li++e-)LixCn

电池反应:

LiyMO2+nCLiy-xMO2+LixCn

其中，M为钴、镍、铁等金属元素；正极化合物为LiCoO2、LiMn2O4、LiFeO2等；负极化合物一般为LixC6、WO3和TiS2等。

硅碳负极是由硅和碳组成的复合材料，是一种新型负极材料。在锂离子电池中，负极是电池的重要组成部分，直接影响电池的性能和寿命。与传统的石墨负极相比，硅碳负极具有能量密度高，放电平台合适等优点，是较具潜力的锂电池负极材料之一，相较于石墨负极材料，可明显提升锂电池的容量和循环稳定性。目前，硅碳负极主要应用于锂离子电池领域。

纳米二氧化钛具有超微细粒径、高纯度、高比表，具有独特的锐钛型与金红石型混合晶体结构，良好的热稳定性、化学稳定性，优异的催化和光催化效率以及紫外光敏性、杀菌性，尤其气相法纳米二氧化钛作为锂电池原材料之一

研究人员首先取两份等量的锂电池硅碳负极材料，其中一份不做处理，作为空白样，在另一份添加1%气相法纳米二氧化钛，作为实验对照样，随后使用机械融合机充分将气相法纳米二氧化钛包裹硅碳负极材料，制作成为纽扣电池，最终使用电池测试系统进行数据测试。分别对未添加气相法纳米二氧化钛的空白样和添加气相法纳米二氧化钛的实验样进行200次充放电测试，得到两块电池分别200次充放电后数据。通过观察图1发现锂电池硅碳负极空白样电池容量维持为初始容量的80.5%，衰减比例为19.5%，锂电池负极实验样电池容量维持为初始容量92.8%，衰减比例为7.2%。气相法纳米二氧化钛实验样的电池容量明显高于未添加的空白样，在锂电池硅碳负极材料中添加气相法纳米二氧化钛可以有效提升锂电池负极材料的循环稳定性和耐久性，显著减缓电池衰减，更好的助力锂电池行业发展和进步。