Folhas de titânio têm excelentes características como alta resistência à tração, resistência à corrosão, e leve. Devido a essas propriedades, folhas de titânio são usadas principalmente na indústria de produção de baterias de lítio.
Folhas de titânio também são usadas em aplicações de catálise, células solares, e nas baterias de pequenos aplicativos eletrônicos como celulares, comprimidos, e drones.
Geralmente, baterias de lítio têm quatro componentes principais ânodo, cátodo, eletrólito, e separador.
Cada componente de uma bateria de lítio é muito importante; se algum elemento estiver faltando, nenhuma reação química ocorre na bateria, e a bateria não funciona corretamente.
Uma bateria de lítio tem dois eletrodos: um eletrodo de carga negativa chamado ânodo e um eletrodo positivo chamado cátodo.
Uma bateria de lítio é uma bateria recarregável que é carregada e descarregada movendo íons de lítio entre o ânodo e o cátodo.
Vamos continuar lendo.
O que são baterias de lítio usam folhas de titânio?
As folhas de titânio são feitas de titânio ou ligas de titânio pelos processos de laminação a quente e a frio das indústrias.
Existem muitas aplicações para folhas de titânio. A bateria de lítio é uma das aplicações mais importantes das folhas de titânio.
Quando alta taxa, ciclo de vida prolongado, e excelente eficiência são necessários, baterias de íon-lítio frequentemente usam folha de titânio como ânodo devido à sua excelente estabilidade eletroquímica.
Um eletrodo construído de titânio carregado positivamente é conhecido como ânodo de titânio..
o número atômico 22 e o símbolo químico do titânio são Ti. Ao se mover, os eletrodos que emergem de um ânodo de titânio fornecem uma corrente elétrica a uma superfície metálica.
Qual grau de folha de titânio é usado para baterias de lítio?
99.9% titânio de pureza (de) folha é usada para baterias de lítio.
Uma das escolhas de ânodo mais favoráveis para baterias de íon-lítio entre esses óxidos de metais de transição é o dióxido de titânio TiO2, que tem alta tensão de descarga, excelente estabilidade de ciclismo, é
ambientalmente amigável, é altamente seguro, e é barato.
O dióxido de titânio é um material polimorfo com quatro estados estáveis: anatase, rutilo, Brookite, e monoclínica.
O estado monoclínico também é chamado de TiO2-B. Este grau de dióxido de titânio é o melhor grau para baterias de íons de lítio do que outros.
Materiais feitos com TiO2 (Dióxido de titânio) têm recebido muita atenção em fotocatálise, sensores, e células solares.
Além disso, Materiais à base de TiO2, baterias de íon de lítio particularmente recarregáveis, são altamente desejáveis para dispositivos de armazenamento e conversão de energia, como baterias de íons de lítio.
Devido aos seus caminhos estreitos para rápida difusão de íons de lítio, e ampla superfície exposta permitindo mais canais de inserção de lítio, TiO2 (Dióxido de titânio) oferece uma vantagem significativa.
Por que as folhas de titânio são tão populares no processo de fabricação de baterias de lítio?
Em folha de titânio, TiO2 monocristalino alinhado (Dióxido de titânio) matrizes de nanofios foram cultivadas em uma área enorme usando um simples, processo hidrotérmico de três etapas ecologicamente correto.
Essas matrizes de nanofios de folha de titânio têm capacidades específicas de 200–250 mAh/g em taxas de descarga de carga de 0.3 C, onde 1 C é baseado na capacidade particular de 168 mAh/g. Eles são apropriados para serem usados como ânodo em baterias de íon-lítio.
Essas baterias de folhas de titânio mantêm essa capacidade por até 200 ciclos de carga-descarga. O tamanho em nanoescala dos nanofios e o alinhamento direcionado são creditados com essas qualidades.
Esses nanofios de TiO2 em folha de titânio parecem materiais de ânodo promissores para armazenamento de energia em larga escala devido ao seu desempenho eletroquímico comparável à tecnologia atualmente disponível, maior segurança, e capacidade de enrolar folhas de titânio em estruturas tridimensionais compactas sem o uso de substratos adicionais, aglutinantes, ou aditivos.
Quais são as vantagens/desvantagens de usar folhas de titânio vs. folhas de aço inoxidável em baterias de lítio?
Folhas de aço inoxidável e folhas de titânio são amplamente utilizadas por vários consumidores. Ambos são usados em baterias de lítio e muitas outras aplicações industriais.
A estabilidade eletroquímica das folhas de titânio é 736, e a estabilidade das folhas de aço inoxidável é 786 em baterias de lítio.
Em comparação com folhas de aço inoxidável, folhas de titânio são mais fortes e mais leves.
Folhas de titânio têm uma grande resistência à corrosão, tornando-os ideais para sua aplicação em baterias de lítio.
As folhas de titânio podem resistir ao estresse mais do que as folhas de aço inoxidável durante a fixação interna devido à sua resistência superior sob cargas repetidas.
As folhas de titânio são menos rígidas do que as folhas de aço inoxidável e têm um módulo de elasticidade menor enquanto trabalham em baterias de lítio.
As lâminas de aço inoxidável e titânio não causaram formação de liga com o lítio em potenciais baixos próximos a 0 em baterias de íon de lítio. Folhas de aço freqüentemente se deformam mais lentamente do que folhas de titânio.
Folhas de aço inoxidável podem ser revestidas com uma técnica de acabamento de metal fino para diminuir a reatividade química de sua superfície.
Quando se trata de metalização, folhas de titânio podem ser galvanizadas, por exemplo, adicionando platina para melhorar sua aparência.
Como fabricar um rolo de folha de titânio na indústria de baterias de lítio?
O Processo Kroll é o principal método usado para produzir folhas de titânio para uma bateria de lítio.
O mineral primário, rutilo, é processado com gás cloro neste método para criar tetracloreto de titânio.
A reação com magnésio ou sal então purifica e reduz isso a uma esponja metálica de titânio. A esponja de titânio é posteriormente ligada e derretida.
Esta esponja é derretida, então rolou, achatado, e cortado em folhas de titânio com requisitos específicos ou particulares para fabricar folhas de titânio para baterias de lítio.
Para criar folhas de titânio, estas folhas de titânio são laminadas a frio após serem recozidas.
A espessura e a largura podem ser mantidas de acordo com as necessidades do cliente.
Como comprar folhas de titânio para seus projetos de baterias de lítio?
Ao comprar folhas de titânio para baterias de lítio, primeiro você precisa procurar umbom e confiável fabricante de tiras de metal que faz a melhor qualidade.
Lembre-se da espessura necessária, largura e grau específico de folhas de titânio para o seu projeto de baterias de lítio.
Conclusão
Existem muitas aplicações de folhas de titânio nas indústrias e na vida diária.
As folhas de titânio são resistentes à corrosão e têm condutividade elétrica e uma alta relação resistência-peso.
Devido a essas propriedades, um dos melhores usos de folhas de titânio é fabricar baterias de lítio com folhas de titânio.
