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纳米氧化镁在锂电池中的作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-10-19  浏览次数:5
 纳米氧化镁在锂电池中的作用

 

锂离子电池在使用的过程中,能够进行二次充电,属于一种二次可充电电池,主要工作原理为锂离子在正负极之间的反复移动,无论电池的形状如何,其主要组成部分都为电解液、正极片、负极片以及隔膜。目前,国际上锂离子电池的生产地主要集中在中国、日本和韩国,主要的锂离子应用市场为手机和电脑及电车。

纳米氧化镁锂电池作用图一 

图一

随着锂离子电池的不断发展,应用领域也在逐渐的扩大,其在正极材料的使用方面已经由单一化向多元化的方向转变,其中包括:橄榄石型磷酸亚铁锂、层状钴酸锂、尖晶石型锰酸锂等等,实现多种材料的并存。

 

纳米氧化镁(VK-Mg30D)是一种新型纳米微粒材料,外观白色粉末,纯度高、比表面积大,由细小的晶粒组成,具有明显的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应,电极内没有气体、表面再生较容易、氢与氧过电位小、价格便宜等特点,因此应用比较广泛。

纳米氧化镁(VK-Mg30D)添加到锂电池中的简单介绍:

 

纳米氧化镁(VK-Mg30D)电镜图

图二

1. 锂离子电池选择添加10-100g/L直径在0.05-10μm之间的TiO2、SiO2、Cr2O3、ZrO2、CeO2、Fe2O3、BaSO、SiC、MgO等不溶性固体微粒,将制成的材料作为锂离子具有充放电效率好、比容量高、循环性能稳定的特点。

2. 锂电池正极材料,将纳米氧化镁(VK-Mg30D)作为导电掺杂剂,通过固相反应生成掺镁锂铁锰磷酸盐,并进一步制成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。此新型正极材料具有高能、环保、低价的特性,适用于液体与胶体锂离子电池、中小型聚合物,特别是适合大功率的动力电池。

3. 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(VK-Mg30D)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. 纳米氧化镁(VK-Mg30D)作为pH调节剂的碱溶液和一种作为络合剂的氨水溶液混合,并添加至含钴盐与镍盐的混合水溶液中,共沉淀Ni-CO复合氢氧化物。在Ni-CO复合氢氧化物中添加氢氧化锂,并在280-420℃的条件下热处理混合物。生成的产物在650-750℃的环境中进行热处理,和共沉淀的时间有关,锂复合氧化物的平均粒径减小或是堆积密度因此而增加。当锂复合氧化物作为阳极活性材料使用的时候,可得到一种高电容量的锂离子二次电池,而纳米氧化镁(VK-Mg30D)的实际添加量依具体的配方为准。

随着纳米氧化镁的推广使用,可以明显提高我们的生态环境,并且达到节约能源的效果,这对于国家的持久发展具有重大意义。


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