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你知道氧化镁在电池产业中的应用吗

2022-10-29 13:49:24

氧化镁”是一种大家耳熟能详的无机材料,它是一种相当常见的碱性氧化物,是生产氢氧化镁和金属镁的主要原料。但随着产业化升级及高新技术功能材料市场的需求和发展,精细氧化镁产品,尤其是纳米氧化镁开始得到各产业的重视。

至于氧化镁在电池行业中有没有应用呢?答案是肯定的,而这作用说大不大,说小也不小。由于纳米级氧化镁是一种新型纳米材料,具有明显的小尺寸、大表面效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应,表面经改性处理,无团聚现象,在体系中有更好的分散性和纳米活性,因此能很好地发挥纳米氧化镁粒子的光、电、磁场、热、量子效应,使添加纳米氧化镁的产品性能得到大大提高——于是纳米氧化镁常被运用到电池材料中,提高电池的循环性和充放电次数,延长电池的使用寿命。具体的应用状况下面我们一起来看看。

1、锂电池中的应用

①负极材料添加剂

锂离子电池高容量锡复合物负极材料选择加入直径在0.05~10微米之间的SiO2、TiO2、ZrO2、Cr2O3、Fe2O3、CeO2、MgO、SiC、BaSO等不溶性固体微粒10~100g/L;该方法制得的镍-固体微粒-锡复合物负极材料作为锂离子电池负极比容量高、充放电效率高、循环性能稳定。

纳米氧化镁

在锂离子蓄电池正极材料中添加适量的纳米氧化镁,所得正极材料拥有大于140mAh/g的可逆放电容量,且循环性能良好。在正极材料中使用可以提高导电性,建议添加量0.3-0.5%。

②正极材料掺杂剂

以纳米氧化镁作为导电掺杂剂通过固相反应制得掺镁锂铁锰磷酸盐,其进一步制得纳米结构的正极材料,其电导率可达10-2S/cm,实际放电容量达到240mAh/g。该新型正极材料具有低价、高能和安全的特性,不仅适用于中小型聚合物、胶体和液体锂离子电池中,尤其适用于大功率动力电池。

③电解液脱酸剂

氧化镁还能优化尖晶石锰酸锂电池的容量和循环性能。在以尖晶石锰酸锂作为正极材料的锂离子电池电解液中,添加纳米氧化镁作为脱酸剂除酸,添加量为电解液重量的0.5-20%。通过对电解液进行除酸,使电解液中的游离酸HF的含量下降至20ppm以下,减轻HF对LiMn2O4的溶解作用,并提高LiMn2O4的容量与循环性能。

④制备电极的pH调节剂

纳米氧化镁可作为pH调节剂的碱溶液与一种作为络合剂的氨水溶液加至含钴盐及镍盐的混合水溶液中,共沉淀Ni-Co复合氢氧化物。具体步骤是将氢氧化锂加至该复合氢氧化物中,并于280~420℃下热处理此混合物,然后于650~750℃下热处理在上述步骤中所得的产物。当此锂复合氧化物用作阳极活性材料时,能够得到一种高电容量的锂离子二次电池。纳米氧化镁添加量在5%左右。

2、锌镍蓄电池中的应用

通过物理混合的方法在锌负极活性物质中掺入氧化镁,可减少充放电极化、减少循环后期的内阻、提高负板活性物质利用率、延长电池循环寿命,适宜添加量为1.0%wt的氧化镁,且添加量不宜超过2.0%。

3、高氯化锌电池中的应用

在正极活性物质中添加少量的氧化镁可以调节电液酸度,减缓自放电,抑制电池气胀,提高贮存性能,且对提高放电容量及促进浆层糊化有独特的效果。建议添加量0.5-1%,并调节合适的PH值。

4、镉镍蓄电池中的应用

在镉电极中添加适量的氧化镁、氧化锌和氧化铁可提高活性物质利用率;添加氧化镁,三氧化二铟和氧化锌,可提高密封镉镍蓄电池的荷电保持能力。


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