固态电解质关键原材料——二氧化钛

随着电动汽车的兴起和能源转型的深入，动力电池技术的进步成为科技前沿和产业焦点。固态电池作为一种具有潜力改变未来能源格局的新兴技术，引起了市场的极大关注。一方面固态电池在新能源汽车、消费电子领域实现应用、新品发布的消息连连，另一方面，固态电池在低空飞行器等下游应用的可能性引发热潮。固态电池是一种使用固态电解质取代传统锂离子电池中电解液的新型电池，其中，二氧化钛（TiO₂）作为固态电解质的重要原材料，其独特性质和应用价值也引起了行业广泛关注。

TiO₂的基本特性

TiO₂是一种无机化合物，为白色固体或粉末状的两性氧化物，分子量79.866，它具有优良的化学稳定性、优异的机械性能等特点。TiO₂在自然界中存在三种同素异形态：金红石型、锐钛型和板钛型，其中金红石型和锐钛型在工业上应用最为广泛。此外，二氧化钛还具有良好的遮盖能力和持久性，被大量用作油漆中的白色颜料。

1.化学稳定性

TiO₂具有出色的化学稳定性，能在各种环境中保持稳定，它不溶于水和大多数溶剂，具有优异的耐候性和抗紫外线性能。

2.优异的机械性能

TiO₂具有优异的机械性能，使得它在涂料、塑料制品、电子陶瓷等多个领域中得到广泛应用。

3.优秀的光学性能

TiO₂具有极佳的光学性能，其高折射率和高反射率使其在许多应用中表现出它能够反射蓝光和紫外线，吸收红外线，提供出色的防晒效果。

4.环保性

TiO₂在许多国家被广泛用于油漆和涂料中，它在生产过程中不会释放有害物质，具备良好的环保性。

TiO₂在固态电池中的应用

TiO₂在固态电池中的应用主要是作为氧化物固态电解质LLTO、LATP的原材料。

1.提高离子传导率

通过添加TiO₂，固态电解质可以获得更高的离子传导率。在固态电池中，离子传导率是决定电池性能的关键因素之一。添加TiO₂可以通过稳定电解质结构、减少界面电阻等方式来提高离子传导率，从而提高电池的充放电效率和循环寿命。研究表明，添加TiO₂的LATP固态电解质在室温下具有更高的离子电导率。

2.增强机械强度

TiO₂具有优异的机械性能，可以增强固态电解质的力学强度。在LLTO及LATP固态电解质中，TiO₂的加入可能有助于提高电解质的机械稳定性，从而增强电池的整体稳定性。

3.提高循环稳定性和容量保持率

据相关研究数据，在含有LATP的磷酸铁锂电池中，添加TiO₂（通过LATP的形式）的电池在约150次循环后保留了原始容量的84%，而没有添加剂的电池仅保留了51%。这一数据直观地展示了TiO₂在LATP固态电解质中提高循环稳定性和容量保持率的重要作用。

TiO₂应用于固态电池的市场分析

全球TiO₂市场规模在2023年约为180亿美元，亚太地区是全球TiO₂市场最大的消费地区，其中中国是最大的消费国家。关于钛资源，我国钛精矿储量全球第一，占比29.2%，国内钛精矿采选集中于攀西地区，约占全国总产量70%，产品以钒钛铁精矿为主。

并且根据现有数据，全球TiO₂市场规模在不断扩大，尤其是在环保、电池制造等领域的应用需求持续增长。随着固态电池技术的不断发展和应用，TiO₂在固态电池市场的应用也将迎来快速增长。

在TiO₂行业，一些知名企业如钒钛股份、龙兴钛业、汇富纳米、科思股份等已经在固态电池领域有所布局。这些企业凭借在TiO₂材料领域的深厚积累和技术优势，致力于研发适用于固态电池的高性能TiO₂材料，为固态电池的能量密度、安全性以及循环寿命等关键性能提供有力支撑。通过不断的技术创新和市场拓展，这些企业也将会持续推动固态电池技术的产业化进程，为新能源行业的发展注入新的活力。

参考来源：

固态电池新增量，电解质上游原料金属供应商梳理.对着牛魔王弹琴

Adamas说丨二氧化钛知多少？.阿达玛斯Adamas

世界上性能最好的白色颜料之一——二氧化钛（TiO₂）.北京中科言诺

全球二氧化钛市场洞察.全球化学

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