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淺析超級(jí)續(xù)航電池--鋁空氣電池

發(fā)布日期：2014-06-11 瀏覽次數(shù) ：27020

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電池是人類文明發(fā)展到一定階段產(chǎn)生的能源設(shè)備，在文明的日常生活中充當(dāng)著及其重要的角色。它主要是指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。目前，汽車行業(yè)正在尋求一種可以替代傳統(tǒng)汽油的全新零排放無(wú)污染能源。
 

據(jù)科技日?qǐng)?bào)6月9日?qǐng)?bào)道，近日，美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利爾向大眾展示了一種具有超級(jí)續(xù)航能力的鋁空氣電池，鋁空氣電池重100公斤，可儲(chǔ)存行駛3000公里的電量。

        鋁空氣電池作為非充電電池，其早在20世紀(jì)60年代便已問(wèn)世，其具有非常高的能量密度。鋁-空氣電池由催化空氣陰、電解質(zhì)和金屬鋁陽(yáng)組成，其理論能量比為8.1千瓦時(shí)/千克，僅次于鋰-空氣電池的13.0千瓦時(shí)/千克。然而，由于鋁-空氣電池在放電過(guò)程中陽(yáng)腐蝕會(huì)產(chǎn)生氫，這不僅會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)材料的過(guò)度消耗，而且還會(huì)增加電池內(nèi)部的電學(xué)損耗。這嚴(yán)重阻礙了鋁-空氣電池的商業(yè)化進(jìn)程。以往解決以上問(wèn)題的方法主要是將高純度金屬鋁中摻雜特定的合金元素以提高金屬鋁陽(yáng)耐腐蝕性，或者在電解質(zhì)中添加腐蝕抑制劑。
      
        美鋁公司執(zhí)行副總裁兼技術(shù)官RaymondKilmer博士表示：“美鋁公司在技術(shù)材料方面具有非常廣泛的專業(yè)知識(shí)，并且在新產(chǎn)品商業(yè)化方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，此次將Phinergy鋁空氣電池商業(yè)化對(duì)于Phinergy公司來(lái)說(shuō)也非常具有吸引力。目前，汽車行業(yè)正在尋求一種可以替代傳統(tǒng)汽油的全新零排放無(wú)污染能源，而Phinergy鋁-空氣電池可以保證汽車具有良好的巡航里程，因此該P(yáng)hinergy鋁空氣電池是有可能替代傳統(tǒng)汽油實(shí)現(xiàn)零排放無(wú)污染的新能源。”

主要特點(diǎn)

比能量大

    鋁空氣電池的理論比能量可達(dá)8100Wh/kg，2014年的鋁空氣電池的實(shí)際比能量只達(dá)到350Wh/kg，但也是鉛酸電池的7～8倍、鎳氫電池的5.8倍、鋰電池的2.3倍。采用鋁空氣電池后，車輛能夠明顯地提高續(xù)駛里程，國(guó)外有關(guān)資料介紹，美國(guó)加利福尼亞州在使用鋁空氣電池的電動(dòng)汽車上，有過(guò)只更換一次鋁電續(xù)駛里程達(dá)1600km的記錄。

質(zhì)量輕

    我國(guó)開(kāi)發(fā)和研制的牽引用動(dòng)力型鉛酸蓄電池的總能量為13.5kWh，總質(zhì)量為375kg。而同樣能量的鋁空氣電池總質(zhì)量?jī)H45kg，為鉛酸蓄電池質(zhì)量的12%。由于電池質(zhì)量大大減輕，車輛的整備質(zhì)量也降低，可以提高車輛的裝載能量或延長(zhǎng)續(xù)駛里程。

危險(xiǎn)

    鋁對(duì)人體不會(huì)造成傷害，可以回收循環(huán)使用，不污染環(huán)境。鋁的原材料豐富，已具有大規(guī)模的鋁冶煉廠，生產(chǎn)成本較低。鋁回收再生方便，回收再生成本也較低。而且可以采用更換鋁電的方法，來(lái)解決鋁空氣電池充電較慢的問(wèn)題。

    雖然鋁空氣電池含有高的比能量，但比功率較低，充電和放電速度比較緩慢，電壓滯后，自放電率較大，需要采用熱管理系統(tǒng)來(lái)防止鋁空氣電池工作時(shí)的過(guò)熱。