黏土礦物是一類含水硅酸鹽礦物，主要含鋁、鎂等元素，基于其晶體結構、微觀形態和物化特性，黏土礦物可用于制備電池材料，改善電池性能。

在鋰硫電池正極材料中的應用

黏土礦物在電池正極材料中主要用于鋰硫電池的復合正極材料。

黏土礦物中的海泡石吸附性強且廉價，海泡石的添加有效抑制了多硫化物的溶解，提高了電化學性能的穩定性。

坡縷縞石具有和海泡石相似的晶體結構，利用坡縷縞石作為硫基體或正極添加劑可以明顯提高鋰電池的儲能能力。

在鋰離子電池負極材料中的應用

以黏土礦物作為硅源制備硅負極材料的成本較低，尤其是將電極材料制成納米尺寸時，能夠有效緩解硅材料的體積效應，蒙脫石制備的二維納米硅作為鋰離子電池負極時電化學性能最佳。

將黏土礦物與其他材料復合作為電極也是近年來的研究趨勢，有研究者利用坡縷縞石制備氣凝膠負極材料。與單純的坡縷縞石氣凝膠負極材料相比，銀納米粒子具有高導電性并能抑制坡縷縞石的體積膨脹。

在鋰/鋰離子電池電解質中的應用

黏土礦物可作為陶瓷填料改善固態電解質的性能。

海泡石和坡縷縞石可提高電解質的機械強度，加入經過有機改性處理的海泡石和坡縷縞石后，電解質的離子遷移數、電化學性能穩定性等均得到顯著提高。

坡縷縞石的納米棒狀形態在電解質中形成三維網狀結構，可有效抑制鋰枝晶的形成，提高電解質的電化學穩定性。聚合物基體和納米纖維之間、以及納米纖維之間的相互作用可大幅度提高固態電解質的機械強度。

坡縷縞石納米通道的存在為Li+提供了連續的傳輸通道，從而提高了離子遷移數。

在電池其他方面的應用

黏土礦物可應用于電池制造廢水的凈化處理過程。

高嶺石、膨脹石墨、石蠟三元復合材料可使石蠟導熱系數提高20倍以上，顯著減少石蠟在熔融過程中的泄漏，使相變材料能夠更加滿足電池熱管理的要求。