氧化铋在电池中的作用
1，电子陶瓷粉末材料
电子陶瓷领域是氧化铋应用的一个成熟且充满活力的市场。氧化铋作为电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂，一般要求纯度在99.5%以上。主要应用对象是氧化锌压敏电阻、陶瓷电容器和铁氧体磁性材料。在电子陶瓷的发展上，美国领先世界，而日本凭借大规模生产和先进技术占据了世界陶瓷市场的60%。中国电子陶瓷的市场容量正以每年30%的速度发展，这必将带动氧化铋的需求以同样的速度增长。随着纳米氧化铋的研发和均匀化制造技术的创新与提高，将极大地促进电子陶瓷相关元器件性能的提高和生产成本的降低。
氧化铋是氧化锌压敏电阻高非线性伏安特性的主要贡献者，主要起液态辅助烧结剂和压敏效应形成剂的作用。巴西的研究人员通过燃烧法制备了ZnO2 Bi2O3混合粉末，达到了均匀化的目的，并在压敏电阻的应用中表现出了良好的性能。中南大学的研究人员制备了平均粒径为10nm的纳米氧化铋。其在氧化锌压敏电阻中的应用机理、对均匀化制造技术的贡献以及压敏电阻性能的提高正在研究中。氧化铋能有效提高陶瓷电容器的介电常数，降低介质损耗，改善烧结条件。例如，在钛酸锶陶瓷中，Bi2O3的添加是形成SrTiO3和TiO2相的关键条件。机械活化后，SrBiTi4O15加入BiO2，可以得到50-100nm的颗粒，在室温下稳定。烧结后密度达到98%，介电常数为2770，介电损耗为0.08。掺杂氧化铋的铁氧体磁性材料具有良好的烧结和磁性能。例如，如果在NiZnCu铁氧体中加入氧化铋，可以在850℃烧结到初始磁导率大于250，在10。
2、电解质材料
δδbi2o 3是一种具有立方萤石型结构的特殊材料，其中1/4氧离子位置空缺，因此具有非常高的氧离子电导率，在熔点附近电导率约为0.1s/cm，居目前所有纯氧离子导体之首。它是固体氧化物燃料电池或氧传感器的潜在电解质材料，优于现有的锆体系。比如YSZ的电导率在相同温度下高1-2个数量级。如果能够在固体燃料电池中替代YSZ，对于提高电池效率和寿命，节约电池材料，简化电池制造都具有重要意义。
3、光电材料
氧化铋基玻璃具有非常优异的光学性能，如高折射率、红外透射和非线性光学等，因此在光电器件和光纤传输等材料的应用中非常引人注目。在这些材料中，氧化铋作为添加剂的用量非常大，是氧化铋的重要应用方向之一。Bi2O3-B2O3-Si2O3玻璃具有小于150fs的超高速反应。它可广泛用于光交换和宽带放大。添加铯的铋基玻璃，如63.3 bi2o 3-32.6 B2 O3-41s i2o 3-0.24 CEO 2性能较好，其氧化铋含量高达63.3%，占玻璃重量的92%。台湾省国立大学的研究人员混合了二氧化钛和氧化铋颗粒(粒径约为10nm)。溶胶-凝胶法得到的材料具有良好的光色散和热稳定性，折射率可达1.614-1.694。PbBiGa氧化物玻璃在远红外区具有优异的传输性能和非线性光学性能，是红外区理想的光电器件和光纤传输材料。硅酸铋和锗酸铋是非常好的光折变材料。锗酸铋具有优异的压电性和光电导性，广泛应用于全息舌音存储、相位共轭、二维交换、实时干涉测量等材料。硼酸铋晶体具有相当大的非线性光学系数和较高的光学损伤阈值，可与高光学质量的LBO相媲美。该晶体在匹配方向上具有较宽的透光范围，且完全不潮解，是一种极具应用潜力的新材料。
4.高温超导材料
铋基超导材料粉末中氧化铋含量接近30%，纯度为99.99%。随着Bi-Sr-Ca-Cu-O高温超导材料制备技术的重大突破，高温超导线材迅速形成工业化生产能力，极大地促进了氧化铋的应用。目前，世界上主要有三家公司提供BSSCCO2233带材的商业供应，包括美国超导公司、日本住友电气公司和丹麦北欧超导技术公司。目前研究的重点是提高临界电流密度、机械性能、交流损耗和成本。
美国超导公司保持着BSSCCO短导体实验室临界电流密度的世界纪录，生产能力为10000km/a，提供的带材性能为:工程电流大于115A(77K)，工程电流密度大于13500 a/cm2。日本住友电气公司是世界上率先开发BSSCCO导线的公司。丹麦北欧超导技术公司产能350km/a，提供的带材性能为:工程电流大于60A，工程电流密度6000A/cm2。目前正与德国真空公司建立联盟，推动带材的工程临界电流密度提高到25000A/cm2。从1988开始，我国一直在进行铋基高温超导材料的研究，目前从事BSSCCO基超导带材。北京那英超导技术有限公司设计生产能力200km/a，现已生产出单线长度超过1000m，单线通过电流达43A，工程电流密度超过6000A/cm2的铋系材料。
5.催化剂
氧化铋在催化剂中的应用主要有三类:一类是钼铋催化剂，如溶胶-凝胶法制备的铋钼钛混合氧化物，比表面积为32-67m2/g，是一种良好而经济的氧化反应催化材料，在工业应用中可用作丙烯氧化制丙烯醛、丙烯制丙烯腈、丁二烯氧化制呋喃等过程的催化剂；第二种是钇铋催化剂，一种掺杂氧化钇的氧化铋材料，是一种非常有吸引力的催化剂，可用于甲烷氧化偶联反应生成乙烷和乙烯。如BY25，掺杂25%氧化钇的氧化铋，目前甲烷氧化偶联反应的最佳催化剂(如LiMgO)效率为15次，可循环使用18次；第三类是燃速催化剂，氧化铋正逐渐取代氧化铅，成为固体推进剂中的重要催化剂。由于氧化铅有毒，对工人和环境有直接或间接的危害，又由于其在发动机排气中产生的烟雾不利于引导，而氧化铋是一种低毒少烟的生态安全材料，前苏联已成功应用氧化铋代替氧化铅作为燃速催化剂。目前正在研究纳米氧化铋在提高推进剂燃速和降低压强指数方面的作用。
氧化铋作为一种先进的粉体材料，除用于电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料和催化剂外，在核废料吸收材料、显像管荫罩涂层、无毒烟花等其他方面也有很好的应用前景。随着氧化铋应用研究的深入和人们环保意识的增强，氧化铋的应用将会更加广阔。