亚氧化钛 七氧化四钛 Ti4O7 钛黑 Subóxido de titanio en fase Magneli (Ti4O7) CAS 107372-98-5 Pureza ≥95,0%
El subóxido de titanio es un excelente agente ennegrecedor para electrodos activos. Puede proteger los dos electrodos de la batería y se utiliza como material de batería bipolar y material de matriz negra para LED. El material en polvo de subóxido de titanio Magneli Phase es el primer óxido metálico de titanio negro del mundo y demuestra una variedad de propiedades físicas únicas. Mediante la modificación del dióxido de titanio, el subóxido de titanio en fase Magneli tiene un tamaño de partícula más pequeño y un mayor poder cubriente. Características
El subóxido de titanio es un material funcional de nueva energía altamente activo, que consiste en un cristal estructurado (sal de roca) y un cristal cúbico de tipo rutilo. Es de color negro azulado, conductor de electricidad y muy resistente a la oxidación y la corrosión en soluciones ácidas y básicas elaboradas a partir de materia prima de titania. Químicamente es muy activo. Mientras se procesa, se puede dispersar muy bien en agua o solventes orgánicos. Además, es un material sensible al hidrógeno y al oxígeno. Mientras tanto, tiene alta conductividad y puede usarse como material de alto rendimiento para electrodos, separadores de celdas y portadores de catalizadores. Sin embargo, es altamente resistente a la corrosión y al calor y puede usarse como sustituto de un lubricante de extracción a base de petróleo.
El subóxido de titanio también es un pigmento no tóxico;
El subóxido de titanio tiene un excelente poder cubriente, capacidad de dispersión y resistencia al calor del pigmento de dióxido de titanio, así como buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes;
El subóxido de titanio tiene una alta estabilidad térmica y un buen rendimiento de dispersión en agua y resinas;
El subóxido de titanio es un material funcional inorgánico negro puro. El material de óxido de dióxido de titanio es ecológico y no tóxico, cumple con los estándares de seguridad de calidad alimentaria y no causa daños a la piel, lo que satisface las necesidades de desarrollo de una economía baja en carbono;
El subóxido de titanio puede usarse ampliamente como fotocatalizador en la industria del almacenamiento electrónico de energía;
También se ha desarrollado con éxito el subóxido de titanio de alto aislamiento.
Propiedades físicas
Rendimiento físico
En términos de rendimiento físico, la sustancia de dióxido de titanio en fase Magneli tiene buena conductividad eléctrica a temperatura ambiente. Especialmente el Ti4O7, que es la fase con mejor conductividad eléctrica, tiene una conductividad monocristalina de 1500 Scm-1. Su densidad volumétrica es: 3,15 g/cm3 - 3,18 g/cm3
Propiedades químicas
En términos de propiedades químicas, el subóxido de titanio en fase Magneli (Ti4O7) (CAS 107372-98-5), en comparación con los materiales de electrodos industriales comunes, tiene una alta estabilidad química y resistencia a la corrosión. Está registrado en la literatura que a 50°C, concentración del 42% de H2SO4, la velocidad de corrosión estática del subóxido de titanio en fase Magneli es de solo 0,019 g/m2/día. Por otro lado, el subóxido de titanio en fase Magneli tiene un buen rendimiento electroquímico. Los experimentos han demostrado que a temperatura ambiente, cuando la corriente de trabajo se controla a 5 - 20 mA/cm2, este material se puede utilizar como electrodo positivo y negativo para reacciones de desprendimiento de hidrógeno y oxígeno, y el sobrepotencial de desprendimiento de hidrógeno y oxígeno es muy alto. Por ejemplo, en H2SO4 1 M, con una densidad de corriente media a temperatura ambiente, el potencial de evolución de oxígeno puede alcanzar hasta 5 voltios.
Indicadores técnicos
Resistencia a la temperatura: menos de 600 ℃
Tamaño de partícula del polvo de subóxido de titanio: ≤ 1,0 μm
Aplicaciones en baterías de plomo-ácido:
1) Mejorar la formabilidad y la tasa de utilización del material activo del electrodo positivo. Desde la cerámica conductora - El subóxido de titanio (Ti4O7) puede mejorar la fuerza de unión con PbO2 y mantener la forma y la porosidad de los poros durante la carga y descarga, mejora la formabilidad y la tasa de utilización del material activo del electrodo positivo. Al agregar una pequeña cantidad de fibras de subóxido de titanio (Ti4O7) a las baterías descargadas de automóviles, la capacidad de la batería se puede aumentar entre un 15 y un 17 %.
Campo de batería:
· Baterías de litio: como alternativa catódica al grafito, puede reducir la atenuación de la capacitancia causada por los ciclos de carga y descarga;
· Pilas de combustible, baterías de zinc-aire y baterías de flujo: Por su alta conductividad y resistencia a la corrosión, son electrodos y materiales bipolares muy prometedores;
Campo químico:
· Debido a su excelente estabilidad química y conductividad, puede usarse en la industria cloroalcalina, fabricación de clorato, preparación de ácido crómico y electrosíntesis orgánica;
Campo electrometalúrgico:
· En condiciones de alta densidad de corriente y alta acidez, no se corroe ni oxida, superando al grafito y al titanio, y se utiliza como electrodo para galvanoplastia de zinc, recuperación de metales, oxidación electrolítica de manganeso, producción de láminas metálicas y tratamiento de reutilización de soluciones de grabado de placas de circuitos de impresión;
Campo de galvanoplastia:
· Debido a la presencia de sustancias corrosivas fuertes como iones de fluoruro en el electrolito, el ánodo comúnmente utilizado es propenso a deteriorarse, mientras que el electrodo de subóxido de titanio tiene un alto sobrepotencial de desprendimiento de oxígeno, una fuerte resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste y un tamaño de electrodo estable;
Industria de protección del medio ambiente y campo de tratamiento de agua:
· Debido al alto potencial de evolución de oxígeno del electrodo de subóxido de titanio, favorece la oxidación del ánodo y puede aplicarse ampliamente en la degradación electro-catalítica de contaminantes orgánicos y lixiviados de vertederos, tratamiento electro-catalítico de aguas residuales de fenol, tratamiento de aguas residuales de tintes, tratamiento de aguas residuales de yacimientos petrolíferos, tratamiento de aguas residuales hospitalarias y electrólisis de agua de mar para producción de hidrógeno, desalinización de agua de mar, desinfección de agua por electrólisis y producción de ozono;
Campo de protección del ánodo:
· Actualmente se ha aplicado a la anticorrosión de tanques de almacenamiento, barcos, muelles, puentes y hormigón armado, así como a la protección catódica del suelo;
Usos recomendados:
1) Materiales de la batería de electrodos activos.
2) Aditivos fotocatalizadores
3) Matriz negra para pantallas de cristal líquido (LED)
4) Recubrimiento de pantalla plana
5) Materiales de control de carga, como rodillos magnéticos en fotocopiadoras.
6) pigmentos negros, como los cosméticos.
Otros usos: Materiales antiestáticos, recubrimientos, pinturas, cosméticos, tintas de impresión, colorantes plásticos para la industria alimentaria, etc.;
Objetos aplicables: fabricantes de baterías; fabricantes de vehículos eléctricos; matriz negra para pantallas LED; materiales cosméticos, etc.
Historia del desarrollo de la sinterización del subóxido de titanio
[Cardiff, Gales, 23 de abril de 2009] Recientemente se estableció oficialmente en Gales el primer laboratorio para el desarrollo e investigación de baterías bipolares en el Reino Unido. En la ceremonia de apertura, el laboratorio anunció la noticia de que se ha asociado con empresas para producir el primer producto de batería de plomo bipolar de grado comercial del mundo.
Una nueva fuerza impulsora para la industria de baterías bipolares selladas de plomo/ácido. Para prevenir de manera integral la contaminación por metales pesados durante los procesos de producción, reciclaje y reutilización de baterías, el Consejo de Estado planeó en 2009 que para 2015, el consumo de energía de las unidades de baterías de plomo de la industria de baterías en China debería reducirse en un 10%.
Estructura
La nueva batería bipolar sellada de plomo/ácido adopta una estructura bipolar y utiliza un nuevo material cerámico (cerámica conductora - subóxido de titanio) como placa de rejilla. En comparación con las baterías tradicionales, tiene menos consumo de plomo, peso más ligero (reducido en un 20%) y menor volumen (reducido en un 40%). Tiene una densidad de energía de calidad de batería muy alta (aumentada en un 40%), densidad de energía de calidad (aumentada en un 40%), ciclo de vida largo (25 años), alta eficiencia de carga y descarga, bajo precio y fácil reciclaje y regeneración. El subóxido de titanio se refiere al material cerámico electrónico de la fase magneli Ti4O7 o Ti5O9, no al dióxido de titanio tradicional. El proceso de producción de subóxido de titanio es muy complicado. Ha sido ampliamente promocionado y utilizado en el extranjero, pero ninguna empresa en China puede producirlo todavía. El subóxido de titanio tiene el doble de fuerza de electrodo que el grafito y se utiliza principalmente en baterías de plomo reguladas (válvula bipolar).
Sinterización
El proceso de sinterización del subóxido de titanio determina su calidad. El color y el coeficiente de conductividad a baja temperatura del subóxido de titanio son muy importantes. El subóxido de titanio pertenece a la cerámica conductora y tiene requisitos muy estrictos para el rendimiento de hornos de alta temperatura, vacío, atmósfera, materiales refractarios y aumento de temperatura, etc. La forma de configurar los parámetros de temperatura también debe cambiarse de acuerdo con las condiciones de moldeo del sustrato de subóxido de titanio. El proceso de sinterización del dióxido de titanio utiliza principalmente el horno de vacío GWL-VSF para la cocción. El horno de vacío GWL-VSF mejoró las características del subóxido de titanio y logró con éxito la producción por lotes de subóxido de titanio.
Ruifu Chemical se basa en la producción de tetracloruro de titanio e integra el desarrollo, producción y venta de materiales funcionales de titanio. Actualmente, está comprometida con la transformación y mejora de la industria y lleva a cabo activamente la investigación y producción de nuevos productos de alta tecnología, como subóxidos de titanio, dióxido de titanio de grado electrónico, carbonato de bario de grado electrónico, dióxido de titanio de tamaño nanométrico, dióxido de titanio de grado cosmético y materiales funcionales de nanotitanio. Con una excelente calidad de producto y un buen servicio posventa, la empresa ha ganado un gran reconocimiento en el mercado. Sus clientes se distribuyen en China central, este de China, norte de China e incluso exportan a EE. UU., Europa, Medio Oriente, Japón, Corea del Sur, Canadá, etc.
Shanghai Ruifu Chemical Co., Ltd.
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