纳米氧化镁在锂离子电池中的应用

纳米氧化镁在锂离子电池中的应用

纳米氧化镁在锂离子电池中的应用广泛且重要，主要体现在以下几个方面：

改善电极材料性能

正极材料掺杂

作为导电掺杂剂，通过固相反应可制得掺镁锂铁锰磷酸盐，进一步制成纳米结构的正极材料，其电导率可达10^(-2)S/cm，实际放电容量达到240mAh/g。这种新型正极材料具有低价、高能和安全的特性，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。

负极材料添加剂

锂离子电池高容量锡复合物负极材料中加入直径在0.05～10μm之间的纳米氧化镁等不溶性固体微粒，可提高负极比容量、首次充放电效率和循环性能稳定性。

优化电解液性能

脱酸剂

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。

pH调节剂

纳米氧化镁可作为pH调节剂的碱溶液与络合剂氨水溶液混合，添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。经后续处理得到的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。

提升电池整体性能

增强安全性

纳米氧化镁具有良好的化学稳定性和绝缘性能，在电池中可以起到隔离正负极的作用，防止电池在使用过程中因隔膜损坏或其他原因导致的正负极直接接触，从而避免短路现象的发生，大大提高了电池的安全性。

提高循环寿命

纳米氧化镁的小尺寸效应和良好的分散性使其能够更好地填充到电极材料的孔隙中，增强电极材料的结构稳定性。在电池充放电过程中，电极材料的结构变化较小，能够保持较好的电化学性能，从而提高电池的循环寿命。

综上所述，纳米氧化镁在锂离子电池中的应用显著提升了电池的性能和安全性。随着技术的不断进步和应用的拓展，纳米氧化镁有望在未来为锂离子电池领域带来更多的创新和突破。