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围观!铝空气电池有可能超越锂电池!
作者海铺灿:qywhb  时间:2017年 11月10日     点击牡:6966 [ ]

当今社会蔫魏腐,技术高速发展堪,新品不断出现……

新能源新材料的开发应用即刨,始终推进了科技的发展缮,从而促进了人类社会的进步淡。电子产品逼概、电动汽车的普及风纷唬,使各种类型的电池应运而生讽。近来犀块,一则铝空气电池的新闻吸引了眼球炽熟里。

从中科院宁波材料所获得最新消息搔,该所研究团队已研制出基于石墨烯空气阴极的千瓦级铝空气电池发电系统烹悸。他们采用石墨烯复合锰基氧化物催化剂以及新型石墨烯基高效空气阴极将单体电池功率密度了提高25%镣剩,大幅度提升了金属空气电池综合性能佩懊璃。该电池系统能量密度高达510 Wh/kg罐、容量20 kWh脆、输出功率1000 W饱糙逆。

通过实际演示显示毒,该电池系统可同时为一台电视机岗、一台电脑骆、一台电风扇以及10个60瓦照明灯泡同时供电乖,初步验证了铝空气电池系统的发电供电能力童帘,是新能源和新材料领域的一项重大突破掳弓惰。

铝空气电池本质上属于燃料电池第峡持,是一种将金属材料的化学能直接转化为电能的化学电源沁测。

铝空气电池在单体电池中以铝为负极忻论床、氧为正极怕,在工作时只消耗铝和少量的水浓,当铝和水消耗完了就没法工作了苹迫芍。它是一次电池寐,不能充电楞视,需要更换铝电极才能继续工作矮筛晤。这类电池理论上的正极活性物质的量是无限的芯,所以电池理论容量主要取决于负极金属的量脚,这类电池拥有更大的比容量隙。作为一种特殊的燃料电池措玫,铝空气电池在军事谁、民用纫黔、以及水底动力系统澜、电信系统后备动力源和便携式电源等应用方面具有巨大的商业潜力稿豹。

铝空气电池的优势和劣势

比能量大步歇,铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg;

质量轻帕稿,同样能量的铝空气电池总质量仅为铅酸蓄电池质量的12%;

无毒危险蓉淖,可以回收循环使用;

铝原材料丰富剂。

铝空气电池的劣势也很明显糯:

是一种释放电能的化学反应装置吼办储,不能反复充电穿侮,需要更换铝电极才能继续工作;

虽然铝空气电池含有高的比能量科盟,但比功率较低;

充电和放电速度比较缓慢去力灰,电压滞后默斡,自放电率较大;

需要采用热管理系统来防止铝空气电池工作时的过热炽。

铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg厦嫩,2014年的铝空气电池的实际比能量只达到350Wh/kg狙,但也是铅酸电池的7~8倍喷、镍氢电池的5.8倍艾富黎、锂电池的2.3倍嫩貌弧。采用铝空气电池后露片堡,车辆能够明显地提高续驶里程程察透,国外有关资料介绍溶,美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上醒,有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录甫。

我国开发和研制的牵引用动力型铅酸蓄电池的总能量为13.5kWh沫挝恍,总质量为375kg凳。而同样能量的铝空气电池总质量仅45kg渤弘,为铅酸蓄电池质量的12%篓蚂。由于电池质量大大减轻纷庭,车辆的整备质量也降低巩,可以提高车辆的装载能量或延长续驶里程叹肝。

铝对人体不会造成伤害叔,可以回收循环使用蝎雄,不污染环境梯。铝的原材料丰富乃灿侯,已具有大规模的铝冶炼厂习涂距,生产成本较低成甸。铝回收再生方便温姑吭,回收再生成本也较低科牛。而且可以采用更换铝电极的方法其咳洪,来解决铝空气电池充电较慢的问题娄辛。

虽然铝空气电池含有高的比能量赫,但比功率较低红,充电和放电速度比较缓慢回海,电压滞后弊,自放电率较大呈率,需要采用热管理系统来防止铝空气电池工作时的过热贬弯。

美铝加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的铝空气电池储存了可行驶3000公里的足够电量茸闯。使用这种电池的汽车仍需保留锂电子电池鲤,铝电池只在锂电池电量耗尽后才启动没竿阑,因此可以用很长时间唉,期间只需每月加注清水烙劫。通常在一年左右达到使用极限后难砷鞘,到服务站更换新的铝板即可没庙。

   铝空气电池的研发已经有70多年的历史孺擎禽,在美国主要用于美国军方和航空航天总署畅容拇,铝空气电池在火星上运行已达13年槽软裳,而且仍在正常运行煞拣。