“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋰電池已經(jīng)成為了主流。
由納米氧化鎂(CY-Mg30D)制取的玻碳電極具有多種特點,例如對電池的穩(wěn)定性好、導(dǎo)電性高、純度高、電極內(nèi)沒有氣體、表面再生較容易、氫與氧過電位小、價格便宜等。
01 鋰電池中的應(yīng)用
①負(fù)極材料添加劑
鋰離子電池高容量錫復(fù)合物負(fù)極材料選擇加入直徑在0.05~10微米之間的SiO2、TiO2、ZrO2、Cr2O3、Fe2O3、CeO2、MgO、SiC、BaSO等不溶性固體微粒10~100g/L;該方法制得的鎳-固體微粒-錫復(fù)合物負(fù)極材料作為鋰離子電池負(fù)極比容量高、首次充放電效率高、循環(huán)性能穩(wěn)定。 在鋰離子蓄電池正極材料中添加適量的納米氧化鎂(CY-Mg30D),所得正極材料擁有大于140mAh/g的可逆放電容量,且循環(huán)性能良好。在正極材料中使用可以提高導(dǎo)電性,建議添加量0.3-0.5%。
②正極材料摻雜劑
以納米氧化鎂(CY-Mg30D)作為導(dǎo)電摻雜劑通過固相反應(yīng)制得摻鎂鋰鐵錳磷酸鹽,其進(jìn)一步制得納米結(jié)構(gòu)的正極材料,其電導(dǎo)率可達(dá)10-2S/cm,實際放電容量達(dá)到240mAh/g。該新型正極材料具有低價、高能和安全的特性,不僅適用于中小型聚合物、膠體和液體鋰離子電池中,尤其適用于大功率動力電池。
③電解液脫酸劑
氧化鎂(CY-Mg30D)還能優(yōu)化尖晶石錳酸鋰電池的容量和循環(huán)性能。在以尖晶石錳酸鋰作為正極材料的鋰離子電池電解液中,添加納米氧化鎂(CY-Mg30D)作為脫酸劑除酸,添加量為電解液重量的0.5-20%。通過對電解液進(jìn)行除酸,使電解液中的游離酸HF的含量下降至20ppm以下,減輕HF對LiMn2O4的溶解作用,并提高LiMn2O4的容量與循環(huán)性能。
④制備電極的pH調(diào)節(jié)劑
納米氧化鎂(CY-Mg30D)可作為pH調(diào)節(jié)劑的堿溶液與一種作為絡(luò)合劑的氨水溶液加至含鈷鹽及鎳鹽的混合水溶液中,共沉淀Ni-Co復(fù)合氫氧化物。具體步驟是將氫氧化鋰加至該復(fù)合氫氧化物中,并于280~420℃下熱處理此混合物,然后于650~750℃下熱處理在上述步驟中所得的產(chǎn)物。當(dāng)此鋰復(fù)合氧化物用作陽極活性材料時,能夠得到一種高電容量的鋰離子二次電池。納米氧化鎂(CY-Mg30D)添加量在5%左右。
2 鋅鎳蓄電池中的應(yīng)用
通過物理混合的方法在鋅負(fù)極活性物質(zhì)中摻入氧化鎂(CY-Mg30D),可減少充放電極化、減少循環(huán)后期的內(nèi)阻、提高負(fù)板活性物質(zhì)利用率、延長電池循環(huán)壽命,適宜添加量為1.0%wt的氧化鎂(CY-Mg30D),且添加量不宜超過2.0%。
3 高氯化鋅電池中的應(yīng)用
在正極活性物質(zhì)中添加少量的氧化鎂(CY-Mg30D)可以調(diào)節(jié)電液酸度,減緩自放電,抑制電池氣脹,提高貯存性能,且對提高放電容量及促進(jìn)漿層糊化有獨特的效果。建議添加量0.5-1%,并調(diào)節(jié)合適的PH值。
4 鎘鎳蓄電池中的應(yīng)用
在鎘電極中添加適量的氧化鎂(CY-Mg30D)、氧化鋅和氧化鐵可提高活性物質(zhì)利用率;添加氧化鎂(CY-Mg30D),三氧化二銦和氧化鋅,可提高密封鎘鎳蓄電池的荷電保持能力。
此外,氧化鎂(CY-Mg30D)還可以作為固態(tài)電解質(zhì)材料,替代傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì),從而提高鋰電池的能量密度和安全性。
此外,氧化鎂(CY-Mg30D)作為微粒材料,純度高、比表面積大,具有明顯的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng),使得電極內(nèi)沒有氣體、表面再生較容易、氫與氧過電位小,且價格相對便宜。
綜上所述,氧化鎂(CY-Mg30D)在鋰電池中的應(yīng)用能顯著提高電池性能,降低成本,并增加電池的安全性,對于推動鋰電池技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。
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