一、納米氧化鋁

納米氧化鋁主要應用于鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰電池負極涂層。

1、納米氧化鋁用作鋰電池電極涂層，可以有效的起到隔熱，絕緣的作用，提高安全性能。

2、摻雜到鈷酸鋰中，可形成固溶體，穩定晶格，提高倍率性能和循環性能。

3、納米氧化鋁對鈷酸鋰進行包覆，可以提高熱穩定性，提高循環性能和耐過充能力，抑制氧的生成和LiPF₆的分解，可避免LiCoO₂與電解液直接接觸，減少電化學比容量損失，從而提高LiCoO₂的電化學比容量。

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、納米氧化鋁應用于改性進尖晶石錳酸鋰材料，生產出的電池可逆容量達到107mAh/克，55C循環200次，容量保持率大于90%，優于國際同類產品水平。

鋰電池結構圖

二、納米氫氧化鋁

1、納米氫氧化鋁用到錳酸鋰，鈷酸鋰，磷酸鐵鋰里面顯著提高鋰電池的循環性能，放電容量，倍率性能，更好的為鋰離子的循環提供通道。

2、鋰離子電池正極材料中添加適量的納米氫氧化鋁，所得正極材料擁有大于140mAh/g的可逆放電容量，且循環性能良好，并可以提高導電性。

三、納米二氧化鈦

納米二氧化鈦是一種很優異的鋰電池原料，其具有嵌鋰容量大，毒性小且能耗低，穩定性好、比容量大、循環穩定性好，沒副反應，高環保等特性，作為負極材料具有明顯的優點。另外，納米二氧化鈦由于光穩定、無毒等性能，已成為研究生產光電太陽能轉換電池使用最普遍的材料。

1、納米二氧化鈦能有效降低鋰電池的容量衰減，增加鋰電池穩定性，提高電化學性能和電池材料的首次放電比容量。

2、降低了LiCoO2在充放電過程中的極化，使材料具有更高的放電電壓及更平穩的放電效果。

3、適量的納米二氧化鈦可以疏松狀存在，降低了粒子間應力及循環過程中所造成的結構和體積的微小應變，增加電池的穩定性。

太陽能電池

四、納米二氧化錳

1、納米二氧化錳作為鋰電池負極材料，具有較高的理論比容量（1232mAh/g）、較低的放電平臺（約 0.40 V），具有多樣的晶體結構可供選擇（如α相、β相和γ相），多樣化的晶體結構單元組裝方式將有利于理解電極材料的結構與性能之間的關聯。

2、多孔MnO2納米材料可以有效地縮短了充放電過程中鋰離子至電極材料中心的擴散距離，提供了內部空間以適應充放電過程中的體積變化，從而維持電極材料的結構穩定性；增加了電極材料與電解液的接觸面積，有利于實現增加儲鋰容量。

五、納米氧化鎂

1、鋰電池中的應用

在鋰離子蓄電池正極材料中添加適量的納米氧化鎂，所得正極材料擁有大于140mAh/g的可逆放電容量，且循環性能良好。在正極材料中使用可以提高導電性，建議添加量0.3-0.5%。

2、鋅鎳蓄電池中的應用

通過物理混合的方法在鋅負極活性物質中摻入氧化鎂，可減少充放電極化、減少循環后期的內阻、提高負板活性物質利用率、延長電池循環壽命，適宜添加量為1.0%wt的氧化鎂，且添加量不宜超過2.0%。

3、高氯化鋅電池中的應用

在正極活性物質中添加少量的氧化鎂可以調節電液酸度，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漿層糊化有獨特的效果。建議添加量 0.5-1%，并調節合適的PH值。

4、鎘鎳蓄電池中的應用

在鎘電極中添加適量的氧化鎂、氧化鋅和氧化鐵可提高活性物質利用率；添加氧化鎂，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、納米氧化鋯

納米氧化鋯電池由固態氧化鋯電解質（絕大部分為釔穩定氧化鋯粉體，簡稱YSZ）和兩個鉑電極所組成。釔穩定納米氧化鋯粉體因具有較高的氧離子電導率和氧化還原氣氛中理想的穩定性，作為一種理想的電解質，在固體氧化物燃料電池領域得到了廣泛應用。具有良好的市場應用前景及商業價值。

1、納米氧化鋯（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備。

2、電池專用化納米氧化鋯在高溫條件下具有較高的氧離子電導率,優良的機械性能以及氧化還原良好的穩定性。

3、電池專用納米氧化鋯覆蓋或彌散于合金表面后還可產生活性元素效應,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，電池專用作為一種理想的電解質已被廣泛地應用于固體氧化物燃料電池中。用于傳遞反應產生的氧離子，在800~1000攝氏度的高溫，離子可以通透陶瓷材料。

5、納米氧化鋯改進制作的氧化鋯濃差電池型氧檢測器，可以有效的延長產品的使用壽命、提高準確性、減少維護量。

納米氧化鋯粉體

七、納米氧化鋅

納米氧化鋅是一種n型半導體，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光功能，同時納米氧化鋅也具有光電導性和光催化活性，在納米器件諸如發光二極管、光電二極管、波導器件、氣體傳感器和光電池等方面有良好的應用前景。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比較容易，其導帶與染料LOMO 更加接近,，因此，納米氧化鋅染料敏化薄膜太陽能電池很有應用潛力。

1、納米氧化鋅具有非常大的比表面積和多孔洞的特點，有助于吸附更多的染料，廣泛應用于染料敏化電池。

2、納米氧化鋅應用于在太陽能電池表面，可擴展其吸收光譜，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、磷酸鐵鋰電池中的應用：納米氧化鐵作為磷酸鐵鋰電池的主要成分，具有優良的循環性能、耐高溫性能和安全性能。使用氧化鐵材料的鋰離子電池，與鉛酸電池相比，行駛距離提高，功率增大，時速也提高了。   

2、鎳鎘電池上應用：

作為負極材料的納米氧化鐵主要作用是使氧化鎘粉有較高的擴散性，防止結塊，并增加極板的容量，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，維護簡單等優點。

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性能、機械性能、導電率、斷裂伸長率、循環性能、壽命等，因此納米二氧化硅在電池領域具有很高的應用價值。    

1、納米二氧化硅配制出來的膠體電解液，凝膠能力強，粘度適合的，形成的膠體電解液柔軟，觸變性好，膠體的三維網絡結構適中的，電阻小，放電電流大，電容量高，且不會出現水化分層，還可以大大增加膠體的循環壽命。

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度，降低隔板的孔徑；當隔板所受的壓力大于30kPa時，添加納米SiO₂的隔板的吸液量超過純玻璃棉隔板；

3、在復合聚合物中添加納米二氧化硅做成的二次鋰電池隔膜具有較高的吸液率、電導率和韌性，電解質吸收率達 184.4%，室溫電導率為1.20mS/cm，斷裂伸長率高達163%。利用含納米二氧化硅的復合聚合物隔膜裝配的二次鋰電池的首放比容量為 834.8mAh/g，循環效率達到 99.8%以上，表現出良好的電化學性能。

4、納米SiO₂可以降低聚合物體系的結晶速率，使其更長時間地保持在無定形相狀態。

5、 正負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、通過原位復合法引入納米SiO₂有利于提高微孔型聚合物電解質的電導率。

7、納米二氧化硅粒子能吸收液態電解質中的水分，減少了界面反應。

8、聚合物鋰電池中通過添加納米二氧化硅粉體，可以很大地提高電解質膜的微觀結構及力學、電學等性能，使電解質隔膜具有很好的電導率和機械強度。

作者：李波濤