各種納米粉體材料在電池行業(yè)中的應(yīng)用

時(shí)間：2017-04-21作者：宣城晶瑞新材料有限公司瀏覽：55

各種納米粉體材料在電池行業(yè)中的應(yīng)用
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一、納米氧化鋁VK-L30D
納米氧化鋁主要應(yīng)用于鈷酸，錳酸，鐵電池負(fù)極涂層。
1、納米氧化鋁用作電池電極涂層，可以有效的起到隔熱，絕緣的作用，提高安全性能。
2、摻雜到鈷酸中，可形成固溶體，穩(wěn)定晶格，提高倍率性能和循環(huán)性能。
3、納米氧化鋁對鈷酸進(jìn)行包覆，可以提高熱穩(wěn)定性，提高循環(huán)性能和耐過充能力，抑制氧的生成和LiPF6的分解，可避免LiCoO2與電解液直接接觸，減少電化學(xué)比容量損失，從而提高LiCoO2的電化學(xué)比容量。
4、納米氧化鋁中鋁離子的摻雜，可以提高電池的電壓，從而提高電池使用的安全性
5、納米氧化鋁應(yīng)用于改性進(jìn)尖晶石錳酸材料，生產(chǎn)出的電池可逆容量達(dá)到107mAh/克，55C循環(huán)200次，容量保持率大于90%，****同類產(chǎn)品水平。

電池結(jié)構(gòu)圖
二、納米氧化鋁VK-LA30D
1、納米氧化鋁用到錳酸，鈷酸，鐵里面顯著提高電池的循環(huán)性能，放點(diǎn)容量，倍率性能，較好的為離子的循環(huán)提供通道。

2、離子電池正極材料中添加適量的納米氧化鋁，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，并可以提高導(dǎo)電性。

三、納米二氧化鈦VK-T30D
納米二氧化鈦是一種很優(yōu)異的電池原料，其具有嵌容量大，毒性小且能耗低，穩(wěn)定性好、比容量大、循環(huán)穩(wěn)定性好，沒副反應(yīng)，高環(huán)保等特性，作為負(fù)極材料具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
另外，納米二氧化鈦由于光穩(wěn)定、無毒等性能，已成為研究生產(chǎn)光電太陽能轉(zhuǎn)換電池使用較普遍的材料。
1、納米二氧化鈦能有效降低電池的容量衰減，增加電池穩(wěn)定性，提高電化學(xué)性能和電池材料的**放電比容量。
2、降低了LiCoO2在充放電過程中的較化，使材料具有較高的放電電壓及較平穩(wěn)的放電效果。
3、適量的納米二氧化鈦可以疏松狀存在，降低了粒子間應(yīng)力及循環(huán)過程中所造成的結(jié)構(gòu)和體積的微小應(yīng)變，增加電池的穩(wěn)定性。

太陽能電池
四、納米二氧化錳
1、納米二氧化錳作為電池負(fù)極材料，具有較高的理論比容量（1232mAh/g）、較低的放電平臺（約 0.40 V），具有多樣的晶體結(jié)構(gòu)可供選擇（如α相、β相和γ相），多樣化的晶體結(jié)構(gòu)單元組裝方式將有利于理解電極材料的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)聯(lián)。
2、多孔MnO2納米材料可以有效地縮短了充放電過程中離子至電極材料中心的擴(kuò)散距離，提供了內(nèi)部空間以適應(yīng)充放電過程中的體積變化，從而維持電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；增加了電極材料與電解液的接觸面積，有利于實(shí)現(xiàn)增加儲容量。

五、納米氧化
1、電池中的應(yīng)用
在離子蓄電池正極材料中添加適量的納米氧化，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、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，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，且添加量不宜**過2.0%。
3、高電池中的應(yīng)用
在正極活性物質(zhì)中添加少量的氧化可以調(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*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、氧化鋅和氧化鐵可提高活性物質(zhì)利用率；添加氧化，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。
六、納米氧化
納米氧化電池由固態(tài)氧化電解質(zhì)（絕大部分為釔穩(wěn)定氧化粉體，簡稱YSZ）和兩個鉑電極所組成。
釔穩(wěn)定納米氧化粉體因具有較高的氧離子電導(dǎo)率和氧化還原氣氛中理想的穩(wěn)定性，作為一種理想的電解質(zhì)，在固體氧化物燃料電池領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。具有良好的市場應(yīng)用前景及商業(yè)**。
1、納米氧化（YSZ）被廣泛用于制作固體氧化物燃料電池(SOFC)，氧傳感器及微電子設(shè)備。
2、電池**化納米氧化在高溫條件下具有較高的氧離子電導(dǎo)率,優(yōu)良的機(jī)械性能以及氧化還原良好的穩(wěn)定性。
3、電池**納米氧化覆蓋或彌散于合金表面后還可產(chǎn)生活性元素效應(yīng),顯著改善合金的抗高溫氧化性能并大幅度提高氧化膜的粘附性。
4、作為電解質(zhì)，電池**作為一種理想的電解質(zhì)已被廣泛地應(yīng)用于固體氧化物燃料電池中。用于傳遞反應(yīng)產(chǎn)生的氧離子，在800~1000攝氏度的高溫，離子可以通透陶瓷材料。
5、納米氧化改進(jìn)制作的氧化濃差電池型氧檢測器，可以有效的延長產(chǎn)品的使用壽命、提高準(zhǔn)確性、減少維護(hù)量。

納米氧化粉體
七、納米氧化鋅
納米氧化鋅是一種n型半導(dǎo)體，其帶隙為3.3-3.6eV，室溫下激子束縛能為60meV，在常溫下納米氧化鋅具良好的發(fā)光功能，同時(shí)納米氧化鋅也具有光電導(dǎo)性和光催化活性，在納米器件諸如發(fā)光二極管、光電二極管、波導(dǎo)器件、氣體傳感器和光電池等方面有良好的應(yīng)用前景。
另外，納米氧化鋅制備簡單，原料容易獲得，且電子在納米氧化鋅薄膜中的輸運(yùn)比較容易，其導(dǎo)帶與染料LOMO 較加接近,，因此，納米氧化鋅染料敏化薄膜太陽能電池很有應(yīng)用潛力。
1、納米氧化鋅具有非常大的比表面積和多孔洞的特點(diǎn)，有助于吸附更多的染料，廣泛應(yīng)用于染料敏化電池。
2、納米氧化鋅應(yīng)用于在太陽能電池表面，可擴(kuò)展其吸收光譜，以提高太陽能電池的效率。
3、堿錳電池中的電液加入少量的納米氧化鋅，可以抑制鋅負(fù)極在電液中的自放電。納米氧化鋅在電解液中的分散越均勻，越有利于控制自放電。

八、納米氧化鐵
1、鐵電池中的應(yīng)用：
納米氧化鐵作為鐵電池的主要成分，具有優(yōu)良的循環(huán)性能、耐高溫性能和安全性能。使用氧化鐵材料的離子電池，與鉛酸電池相比，行駛距離提高，功率增大，時(shí)速也提高了。 ??
2、鎳鎘電池上應(yīng)用：
作為負(fù)極材料的納米氧化鐵主要作用是使氧化鎘粉有較高的擴(kuò)散性，防止結(jié)塊，并增加較板的容量，使鎳鎘電池具有良好的大電流放電特性，耐過充放電能力強(qiáng)，維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
九、納米二氧化硅
納米二氧化硅按一定比例添加到電池中，可以顯著提高電池電化學(xué)性能、機(jī)械性能、導(dǎo)電率、斷裂伸長率、循環(huán)性能、壽命等，因此納米二氧化硅在電池領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用**。
1、納米二氧化硅配制出來的膠體電解液，凝膠能力強(qiáng)，粘度適合的，形成的膠體電解液柔軟，觸變性好，膠體的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適中的，電阻小，放電電流大，電容量高，且不會出現(xiàn)水化分層，還可以大大增加膠體的循環(huán)壽命。
2、在隔板中添加納米二氧化硅，可以增大孔徑，增加膠體電解液總量。有效防止電解液分層，減小腐蝕速度，提高使用壽命。添加納米SiO2可以提高隔板的拉伸強(qiáng)度，降低隔板的孔徑；當(dāng)隔板所受的壓力大于30kPa時(shí)，添加納米SiO2的隔板的吸液量**過純玻璃棉隔板；
3、在復(fù)合聚合物中添加納米二氧化硅做成的二次電池隔膜具有較高的吸液率、電導(dǎo)率和韌性，電解質(zhì)吸收率達(dá) 184.4%，室溫電導(dǎo)率為1.20mS/cm，斷裂伸長率高達(dá)163%。利用含納米二氧化硅的復(fù)合聚合物隔膜裝配的二次電池的首放比容量為 834.8mAh/g，循環(huán)效率達(dá)到 99.8%以上，表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。
4、納米SiO2可以降低聚合物體系的結(jié)晶速率，使其較長時(shí)間地保持在無定形相狀態(tài)。
5、 正負(fù)極板之間的粒狀納米二氧化硅能保持電池中電解液的一致性和可通過氧氣的空穴，顯著降低干水故障。
6、通過原位復(fù)合法引入納米SiO2有利于提高微孔型聚合物電解質(zhì)的電導(dǎo)率。
7、納米二氧化硅粒子能吸收液態(tài)電解質(zhì)中的水分，減少了界面反應(yīng)。
8、聚合物電池中通過添加納米二氧化體，可以很大地提高電解質(zhì)膜的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)、電學(xué)等性能，使電解質(zhì)隔膜具有很好的電導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度。


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