I. Nikel{1}}Metalgidridli batareyalar:
Titan{0}}asosidagi vodorod qotishmalarining asosiy roli Nikel-metall gidrid (Ni{2}}MH) batareyalari titan-asosidagi materiallarning eng etuk qoʻllanilishidan biridir. Ularning salbiy elektrodida vodorod saqlash qotishmasi ishlatiladi va titan{5}}asosli qotishmalar yuqori haroratlarda vodorodni mukammal singdirish va desorbsiyalash xususiyatlari tufayli asosiy xom ashyo hisoblanadi. Masalan, Ti-Fe va Ti-Ni qotishmalari intermetalik birikmalar hosil boʻlishi orqali -20 darajadan 60 darajagacha boʻlgan harorat oraligʻida barqaror ishlashi mumkin va ularning sigʻimi anʼanaviy nikel-kadmiy batareyalaridan ikki baravar yuqori. Yaponiyada ishlab chiqilgan ko'p komponentli TiNi qotishmasi{14}}vodorod tarqalish yo'lini optimallashtirish orqali batareyaning zaryadlash-bo'shatish samaradorligini va ishlash muddatini sezilarli darajada yaxshilaydi.
2.Titan asosidagi vodorod qotishmalarining- afzalliklari quyidagilardan iborat:
1. Yuqori o'ziga xos sig'im: AB{1}}titan asosidagi qotishma-(masalan, TiFe) vodorodning nazariy sig'imi 1,86 wt%;
2. Uzoq umr: 1000 tsikldan so'ng, quvvatni saqlash darajasi hali ham 80% dan oshadi;
3. Ekologik toza: Kadmiy{1}}bo‘lgan materiallarni almashtirish, og‘ir metallar bilan ifloslanish xavfini yo‘q qilish. Hozirgi vaqtda titan{3}}asosidagi vodorod saqlash qotishmalari elektr transport vositalari, ko'chma elektron qurilmalar va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi, global yillik ishlab chiqarish 100 000 tonnadan oshadi. II. Lityum{8}}ion batareyalar: litiy titanatning "xavfsizlik inqilobi" Lityum{9}}ion batareyalar sohasida lityum titanat (Li₄Ti₅O₁₂) manfiy elektrod materiali sifatida texnologik inqilobni keltirib chiqardi. Uning noyob shpinel tuzilishi litiy{11}}ionini kiritish/chiqarish vaqtida hajm oʻzgarishini 1% dan kam boʻlishini taʼminlaydi, bu esa anʼanaviy grafit manfiy elektrodlarining oson maydalanishi va qisqa umr koʻrish muammolarini hal qiladi. Gree Titanium New Energy kompaniyasining nano-litiy titanat materiali mezoporli mikrosferaning oʻz{15}}kristallanish texnologiyasi orqali 6 daqiqalik tez zaryadlash, 30 000 aylanish muddati va -50 darajadan 60 darajagacha boʻlgan keng harorat oraligʻida barqaror ishlashga erishadi.
Lityum titanat batareyalarining asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:
1. O'z-o'zidan xavfsiz: yong'in yoki portlash yo'q, igna penetratsiyasi va ekstruziyasi kabi qattiq sinovlardan o'tadi;
2. Ultra{1}}uzoq xizmat muddati: taqvim muddati 20 yildan ortiq, umumiy xizmat muddati 60% ga qisqaradi;
3. Tez zaryadlash ishlashi: Imkoniyatlarni saqlash 10C zaryadlash / tushirish tezligida 90% ga etadi. Bu xususiyatlar tarmoq chastotasini tartibga solish, sanoat va tijorat energiya saqlash va temir yo'l transporti kabi stsenariylarda ustunlik qiladi. Misol uchun, Xitoy millisekundlik inertsiyani qoʻllab-quvvatlash va tarmoq barqarorligini yaxshilash uchun-choʻl tarmogʻidagi energiya saqlovchi elektr stansiyalarida Gree titan batareyalaridan foydalanadi.
III. Quyosh xujayralari:
Titanga asoslangan{0}}materiallarning samaradorligi bo'yicha yutuq Fotovoltaik sohada titan materiallari uchinchi avlod quyosh batareyasi texnologiyasi- rivojlanishiga turtki bo'lmoqda. Yaponiyada ishlab chiqarilgan titan{3}}asosli quyosh batareyasi titan dioksidi (TiO₂) va selenning kompozit tuzilishidan foydalanadi. Qatlamlararo yopishqoqlikni optimallashtirish orqali u energiyani konversiyalash samaradorligini an'anaviy silikon xujayralarga qaraganda 1000 baravar oshiradi. Bu texnologiya anʼanaviy kremniyga asoslangan hujayralarning 29% samaradorlik shiftini buzadi va titanning kuchli korroziyaga chidamliligi batareyaning ishlash muddatini 25 yildan ortiq uzaytiradi. Titan{11}}asosidagi quyosh batareyalari innovatsiyalariga quyidagilar kiradi: 1. Moddiy innovatsiya: kremniyga asoslangan-materiallardan voz kechish va TiO₂/selenning hetero-birikma tuzilishini qabul qilish; 2. Jarayonni optimallashtirish: atom qatlamini cho'ktirish (ALD) texnologiyasi orqali interfaal bog'lanishni kuchaytirish; 3. Xarajatlarni pasaytirish: yangi qazib olish jarayoni alyuminiy narxiga yaqinlashib, titan xarajatlarini 80% ga kamaytiradi. Ushbu texnologiya hali laboratoriya bosqichida bo'lsa-da, uning salohiyati butun dunyo e'tiborini tortdi. Agar ommaviy ishlab chiqarishga erishilsa, bitta fotovoltaik elektr stantsiyasining izi 90% ga qisqarishi mumkin, bu esa toza energiyani ommalashtirishni tezlashtiradi.
IV. Qo'rg'oshin{1}}kislota batareyalari:
Titan-asoslangan tarmoqlarning mustahkamligi yaxshilandi. An'anaviy qo'rg'oshin{1}}kislota akkumulyatorlari sohasida titan-asoslangan tarmoq texnologiyasi batareyaning ishlash muddatini sezilarli darajada yaxshilaydi. Qo'rg'oshin{4}}titan bilan qoplangan panjara an'anaviy qo'rg'oshin{5}}kaltsiy qotishmalariga qaraganda sulfat kislota elektrolitlarida korroziyaga chidamliligidan uch baravar yuqori bo'lib, uning aylanish muddatini 1500 tsiklgacha uzaytiradi. Bundan tashqari, engil titan{8}}ga asoslangan dizayn batareyaning ogʻirligini 20% ga kamaytiradi, bu esa uni chuqur dengiz-tadqiqotlari va baland{11}}balandlikdagi aloqalar kabi ekstremal muhitlarga moslashtiradi.
Titan{0}}asosli qoʻrgʻoshin kislotali akkumulyatorlarni yaxshilash boʻyicha koʻrsatmalar:
1. Katodni optimallashtirish: sulfatlanishni bostirish uchun sub-titan oksidli keramik panjaralardan foydalanish;
2. Elektrolitlarni yaxshilash: past haroratda ishlashni yaxshilash uchun titanat ester qo'shimchalarini qo'shish;
3. Strukturaviy innovatsiyalar: energiya zichligini 15% ga oshirish uchun bipolyar yara batareyalarini ishlab chiqish.
V. Texnologik muammolar va kelajak istiqbollari Titan akkumulyator materiallarida keng qo'llanilsa-da, u hali ham xarajat va jarayonlar nuqtai nazaridan qiyinchiliklarga duch kelmoqda: 1. Materiallar narxi: Litiy titanat anod materiallari narxi grafitnikidan 5-10 baravar yuqori; 2. Ishlab chiqarish jarayoni: Titanga asoslangan quyosh batareyalari-katta qoplama texnologiyasidan o'tishi kerak; 3. Qayta ishlash tizimi: Titan{8}}asosidagi akkumulyatorlarni qayta ishlash texnologiyasi hali etuk emas va yopiq zanjirli sanoat zanjirini yaratish kerak.