近年來，新型電池行業(yè)作為新能源產(chǎn)業(yè)的支柱之一，正以前所未有的速度蓬勃發(fā)展。隨著全球?qū)稍偕茉春颓鍧嵞茉葱枨蟮募ぴ?，以及電動汽車、儲能系統(tǒng)和便攜式電子設(shè)備等市場的持續(xù)擴(kuò)張，新型電池行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。
在眾多應(yīng)用于新型電池行業(yè)的材料中，碳酸鈣以其獨(dú)特的性能脫穎而出。這種常見的化學(xué)物質(zhì)不僅在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，更在新能源電池行業(yè)中展現(xiàn)出巨大的潛力。
作為電解質(zhì)添加劑，碳酸鈣能夠顯著改善電池的界面性質(zhì)，提升電池的庫倫效率和循環(huán)壽命。華南師范大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)就開發(fā)出了一種有機(jī)無機(jī)雜化微球，這種微球作為電解液添加劑應(yīng)用于鋅離子電池中，能夠在鋅負(fù)極表面形成保護(hù)層，有效抑制析氫反應(yīng)，誘導(dǎo)鋅離子均勻成核，從而大幅提升水系鋅離子電池的性能。
碳酸鈣還可以作為離子擔(dān)體，固定和擴(kuò)散離子，提高電池中離子的傳輸速率，進(jìn)而改善電池的充放電性能和能量密度。同時，它還具有一定的電催化活性，能夠促進(jìn)電池反應(yīng)的進(jìn)行，提高電池的效率和能量轉(zhuǎn)化率。
在電池的熱管理系統(tǒng)中，碳酸鈣同樣發(fā)揮著重要作用。它可以作為熱導(dǎo)材料，幫助電池散熱，維持電池的工作溫度在適宜范圍內(nèi)，從而提高電池的性能和安全性。
隨著新能源汽車的快速發(fā)展，廢舊三元鋰電池的處理成為了一個亟待解決的問題。而碳酸鈣在廢舊三元鋰電池正極材料的回收轉(zhuǎn)化過程中，也展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢。它可以作為轉(zhuǎn)化劑，在高溫下去除磷酸鋰原料中殘留的有機(jī)物，并釋放出大量二氧化碳?xì)怏w，使物料蓬松多孔，便于后續(xù)反應(yīng)。同時，在煅燒過程中，碳酸鈣變成氧化鈣，與蒸汽反應(yīng)后變成難溶于水的磷酸鈣和易溶于水的氫氧化鋰，且在此過程中可將原料中少量的金屬雜質(zhì)變成對應(yīng)的不溶于水的氫氧化物，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化和除雜的一體化。
碳酸鈣還可以作為沉淀劑制備磷酸鐵，采用氯化鐵和碳酸鈣為原料，無需雙氧水氧化，與傳統(tǒng)沉淀法相比，可以大幅度降低沉淀成本。同時，利用形成的羥基鐵中間產(chǎn)物與磷酸反應(yīng)，可以避免沉淀劑與氯化鐵直接接觸產(chǎn)生局部堿濃度過高而導(dǎo)致粒子不均勻的問題，制備出的磷酸鐵的鐵磷比更接近于1，進(jìn)一步提高了磷酸鐵鋰電池的容量。
在鋰電池隔膜涂層材料方面，碳酸鈣也發(fā)揮著重要作用。通過在多孔基膜表面涂覆鹵化改性碳酸鈣，可以在其晶格結(jié)構(gòu)中引入鹵素粒子，形成離子鍵或極性鍵，并產(chǎn)生額外的導(dǎo)電載流子，從而增加離子電導(dǎo)率。這種方法不僅提高了隔膜的熱熔點(diǎn)和力學(xué)性能，還增加了離子電導(dǎo)率，提升了電池的安全性和電化學(xué)性能。
碳酸鈣還可以作為提鋰制備鎳鈷錳三元前驅(qū)體的沉淀劑。在傳統(tǒng)的濕法回收廢舊鋰電池三元正極材料的過程中，使用碳酸鈣作為沉淀劑可以避免使用碳酸鈉時可能析出的硫酸鋰，從而提高鋰的回收率和產(chǎn)品的純度。
碳酸鈣還能作為電池中的能源貯存材料，通過儲能和釋能過程將能量轉(zhuǎn)化為電能，并在需要時釋放出來。同時，它還具有良好的導(dǎo)熱性能，可以快速傳導(dǎo)電池中產(chǎn)生的熱量，提高電池的散熱效果，降低電池溫度，保護(hù)電池正常運(yùn)行。
碳酸鈣還可以作為電池中的密封劑，填充電池內(nèi)部的孔隙和微裂紋，防止電解質(zhì)的滲漏和脫水，提高電池的安全性和耐用性。某公司就開發(fā)出了一種新能源汽車電池包用導(dǎo)熱有機(jī)硅密封膠，其中就使用了改性碳酸鈣作為納米有機(jī)框架材料的一部分，這種密封膠在提高機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、固化速度的同時，還保證了流動性、粘結(jié)性、耐化學(xué)性不會降低。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，碳酸鈣在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊，市場需求也將持續(xù)增長。作為一種綠色、環(huán)保的材料，碳酸鈣在新型電池行業(yè)中發(fā)揮著多重作用，為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
