纳米氧化镁在锂电池中的作用

 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。

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。