I. Batteriji tan-nikil-idrur tal-metall:
Ir-Rwol Ewlieni tal-Ligi tal-Ħżin tal-Idroġenu Ibbażat fuq it-Titanju-Il-batteriji tan-nikil-idrur tal-metall (Ni-MH) huma waħda mill-aktar applikazzjonijiet maturi ta' materjali bbażati fuq-titanju. L-elettrodu negattiv tagħhom juża liga tal-ħażna tal-idroġenu, u ligi bbażati fuq it-titanju- huma materja prima ewlenija minħabba l-proprjetajiet eċċellenti ta 'assorbiment u desorbiment tal-idroġenu riversibbli tagħhom f'temperaturi għoljin. Pereżempju, il-ligi Ti-Fe u Ti-Ni, permezz tal-formazzjoni ta' komposti intermetalliċi, jistgħu joperaw b'mod stabbli f'medda ta' temperatura ta' -20 grad sa 60 grad , u l-kapaċità tagħhom hija d-doppju ta' dik ta' batteriji tradizzjonali tan-nikil-kadmju. Il-liga TiNi b'ħafna -komponenti żviluppata fil-Ġappun ittejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza ta 'ċarġ-discharge u l-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija billi tottimizza l-mogħdija tad-diffużjoni tal-idroġenu.
2.Il-vantaġġi tal-ligi tal-ħażna tal-idroġenu bbażati fuq it-titanju- huma:
1. Kapaċità speċifika għolja: Ligi bbażati fuq it-titanju tat-tip AB-(bħal TiFe) għandhom kapaċità teoretika ta 'ħażna ta' idroġenu ta '1.86% wt;
2. Ħajja twila: Wara 1000 ċiklu, ir-rata ta 'żamma tal-kapaċità għadha taqbeż it-80%;
3. Favur l-ambjent: Tissostitwixxi materjali li fihom il-kadmju-, telimina r-riskju ta 'tniġġis ta' metall tqil. Bħalissa, ligi tal-ħażna tal-idroġenu bbażati fuq it-titanju-jintużaw ħafna f'vetturi elettriċi, apparat elettroniku portabbli, u oqsma oħra, bi produzzjoni annwali globali li taqbeż il-100,000 tunnellata. II. Batteriji tal-jone tal-litju: Ir-"Rivoluzzjoni tas-Sigurtà" tat-titanat tal-litju Fil-qasam tal-batteriji tal-jone tal-litju, it-titanat tal-litju (Li₄Ti₅O₁₂) wassal għal rivoluzzjoni teknoloġika bħala materjal ta 'elettrodu negattiv. L-istruttura unika ta 'l-ispinel tagħha tiżgura li l-bidla fil-volum waqt l-inserzjoni/estrazzjoni tal-jone-litju hija inqas minn 1%, issolvi l-problemi ta' polverizzazzjoni faċli u ħajja qasira ta 'elettrodi negattivi tradizzjonali tal-grafita. Materjal nano-titanat tal-litju ta 'Gree Titanium New Energy, permezz tat-teknoloġija ta' kristallizzazzjoni awto-mesoporuża tal-mikrosfera, jikseb iċċarġjar mgħaġġel ta '6 minuti, ħajja ta' ċiklu ta '30,000, u prestazzjoni stabbli f'firxa wiesgħa ta' temperatura ta '-50 grad sa 60 grad.
Il-vantaġġi ewlenin tal-batteriji tat-titanat tal-litju huma:
1. Intrinsikament sigur: L-ebda nar jew splużjoni, li jgħaddi minn testijiet rigorużi bħal penetrazzjoni u estrużjoni tal-labra;
2. Ħajja ultra-twila: Ħajja tal-kalendarju li taqbeż l-20 sena, bi tnaqqis ta '60% fl-ispiża totali tal-ħajja;
3. Prestazzjoni tal-iċċarġjar veloċi: Iż-żamma tal-kapaċità tilħaq 90% b'rati ta 'ċarġ/skariku ta' 10C. Dawn il-karatteristiċi jagħmluha dominanti f'xenarji bħar-regolamentazzjoni tal-frekwenza tal-grilja, il-ħażna tal-enerġija industrijali u kummerċjali, u t-trasport bil-ferrovija. Pereżempju, iċ-Ċina tuża batteriji tat-titanju Gree fl-impjanti tal-enerġija tal-ħażna tal-enerġija tat-tip grid-deżert tagħha biex tikseb appoġġ tal-inerzja fil-livell ta' millisekonda-u ttejjeb l-istabbiltà tal-grilja.
III. Ċelloli Solari:
Rivoluzzjoni fl-Effiċjenza tal-Materjali Ibbażati-Titanju Fil-qasam fotovoltajku, materjali tat-titanju qed imexxu l-iżvilupp tat-teknoloġija taċ-ċelloli solari tat-tielet-ġenerazzjoni. Ċellula solari bbażata fuq it-titanju - żviluppata fil-Ġappun tuża struttura komposta ta 'dijossidu tat-titanju (TiO₂) u selenju. Billi tottimizza l-adeżjoni bejn is-saffi, iżid l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija għal 1000 darba dik taċ-ċelloli tas-silikon tradizzjonali. Din it-teknoloġija tkisser il-limitu ta 'effiċjenza ta' 29% taċ-ċelloli tradizzjonali bbażati fuq is-silikon-, u r-reżistenza qawwija tal-korrużjoni tat-titanju testendi l-ħajja tal-batterija għal aktar minn 25 sena. L-innovazzjonijiet taċ-ċelloli solari bbażati-titanju jinkludu: 1. Innovazzjoni tal-Materjal: L-abbandun tal-materjali bbażati fuq is-silikon-u l-adozzjoni ta' struttura eterojunction TiO₂/selenju; 2. Ottimizzazzjoni tal-Proċess: It-titjib tat-twaħħil interfacial permezz tat-teknoloġija ta 'depożizzjoni ta' saff atomiku (ALD); 3. Tnaqqis fl-Ispejjeż: Proċess ta 'estrazzjoni ġdid inaqqas l-ispejjeż tat-titanju bi 80%, li joqrob lejn il-prezz tal-aluminju. Għalkemm din it-teknoloġija għadha fl-istadju tal-laboratorju, il-potenzjal tagħha ġibed l-attenzjoni globali. Jekk tinkiseb il-produzzjoni tal-massa, il-footprint ta 'power station fotovoltajka waħda tista' titnaqqas b'90%, u taċċellera l-popolarizzazzjoni ta 'enerġija nadifa.
IV. Batteriji taċ-ċomb-Aċidu:
Durabilità Mtejba ta' Grids Ibbażati-Titanju Fil-qasam tal-batteriji tradizzjonali taċ-ċomb-aċidu, it-teknoloġija tal-grilja bbażata fuq-titanju ttejjeb b'mod sinifikanti l-ħajja tal-batterija. Il-grilja miksija biċ-ċomb-titanju turi tliet darbiet ir-reżistenza għall-korrużjoni fl-elettrolit tal-aċidu sulfuriku meta mqabbla ma 'ligi tradizzjonali taċ-ċomb-kalċju, u testendi l-ħajja taċ-ċiklu tagħha għal aktar minn 1500 ċiklu. Barra minn hekk, id-disinn ħafif ibbażat fuq it-titanju-inaqqas il-piż tal-batterija b'20%, u jagħmilha adattata għal ambjenti estremi bħall-esplorazzjoni tal-baħar fond-u komunikazzjonijiet ta'-altitudni għolja.
Direzzjonijiet ta' titjib għall-batteriji taċ-ċomb-ibbażati fuq it-titanju:
1. Ottimizzazzjoni tal-katodu: L-użu ta 'grilji taċ-ċeramika ta' sub-ossidu tat-titanju biex irażżan is-sulfatazzjoni;
2. Titjib fl-elettroliti: Żieda ta 'addittivi ta' titanate ester biex ittejjeb il-prestazzjoni ta 'temperatura baxxa-;
3. Innovazzjoni strutturali: L-iżvilupp ta 'batteriji tal-feriti bipolari biex tiżdied id-densità tal-enerġija bi 15%.
V. Sfidi Teknoloġiċi u Prospetti Futuri Għalkemm it-titanju huwa użat ħafna fil-materjali tal-batteriji, xorta jiffaċċja sfidi f'termini ta 'spejjeż u proċessi: 1. Spiża tal-materjal: Il-prezz tal-materjali tal-anodi tat-titanat tal-litju huwa 5-10 darbiet dak tal-grafita; 2. Proċess tal-manifattura: Ċelloli solari bbażati fuq it-titanju-jeħtieġ li jkissru t-teknoloġija tal-kisi fuq skala kbira-; 3. Sistema ta 'riċiklaġġ: It-teknoloġija tar-riċiklaġġ tal-batteriji bbażata fuq it-titanju-għadha mhix matura, u jeħtieġ li tiġi stabbilita katina industrijali b'ċirku magħluq.