锂电池热失控克星：氧化镁的新能源阻燃应用

点击数：1002025-11-19 16:18:28　来源: 氧化镁|碳酸镁|轻质氧化镁|河北镁神科技股份有限公司

　　锂电池热失控的核心隐患在于高温引发的连锁放热反应，而氧化镁凭借高熔点、良好的化学稳定性等特性，能从隔膜改性、电极优化、固态电解质研发等多个关键环节切断热失控链条，同时兼顾电池电化学性能，成为新能源锂电池阻燃防护的关键材料，以下是其具体应用及作用原理：

　　改性隔膜，筑牢热失控第一道防线

　　传统锂电池隔膜易高温失效，是触发热失控的重要诱因，氧化镁及衍生物可通过涂层改性解决这一痛点。一方面，氢氧化镁涂覆隔膜受热分解时会生成氧化镁，形成致密的陶瓷骨架，即便处于200℃以上高温，隔膜也能保持结构完整，避免传统聚烯烃隔膜收缩熔化导致的正负极短路。另一方面，这种改性隔膜的致密结构和刚性骨架能阻挡锂枝晶生长穿透，减少因锂枝晶引发的内短路发热问题。此外，纳米氧化镁涂层还可优化锂离子传输路径，在提升安全性的同时，保证电池充放电效率，避免涂层过密增大内阻。

　　优化电极材料，提升安全与循环性能

　　氧化镁在正负极材料中添加后，既能抑制热失控，又能改善电极使用性能。在正极侧，高纯纳米氧化镁作为添加剂，可稳定电极晶格结构，减轻电解液对正极材料的酸性腐蚀，延缓正极在循环过程中的性能衰退，同时其热稳定性可抑制正极材料高温分解放热。在负极侧，向锡复合物等负极材料中加入微米级氧化镁，既能借助其阻燃性防止负极高温燃烧，又能通过物理填充作用稳定负极结构，避免充放电时负极体积剧烈变化导致的结构破坏，还能提升负极导电性，让电池循环性能更稳定，减少因电极失效引发的热失控风险。

　　助力固态电解质研发，根治液态电解液隐患

　　传统液态电解液易燃、易漏液，是锂电池热失控时火势蔓延的重要介质，而氧化镁是固态电解质的优质核心组分。它具备高离子电导率和优异化学惰性，应用于固态锂电池时，既能避免金属锂负极与电解液的副反应，又能支持-40℃至200℃的宽工作温度范围，大幅提升电池热稳定性。同时，以此制成的固态电解质可彻底替代液态电解液，从源头解决电解液易燃问题，还能进一步提升电池能量密度上限，适配新能源汽车等大功率动力电池的需求。

　　发挥阻燃本质，抑制高温连锁反应

　　氧化镁本身熔点高达2852℃，热稳定性极强。当锂电池因过充、短路等出现局部过热时，它能通过晶格振动吸收大量热量，快速降低电池内部温度，延缓电极材料热分解、电解液裂解等放热进程，抑制连锁反应的启动。若与氢氧化镁复配使用，氢氧化镁分解释放的水蒸气可进一步强化降温效果，而氧化镁形成的无机屏障则能阻挡火焰扩散，缩小热失控范围，显著降低电池起火爆炸的风险。

　　电解液体系优化，延长电池安全寿命

　　锂电池电解液中的游离酸会腐蚀电极材料，加速电池老化变质，长期使用易埋下热失控隐患。纳米氧化镁可作为电解液的脱酸剂和pH调节剂，通过中和游离酸降低电解液腐蚀性，减少电极损耗和副反应放热。而且高纯度氧化镁能严格控制金属杂质含量，不会与电解液发生不良反应，也不会污染电池内部体系，在保障电池长期循环稳定性的同时，进一步降低因电解液劣化引发的热失控概率。