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热门金属空气电池的研发及应用进展

导读: 金属空气电池以活泼的金属作为阳极,具有安全、环保、能量密度高等诸多优点。具有良好的发展和应用前景,甚至被寄予厚望替代当前新能源汽车主要的动力电池类型—锂离子动力电池。

  金属空气电池是以金属为燃料,与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能的一种特殊燃料电池。

  金属空气电池以活泼的金属作为阳极,具有安全、环保、能量密度高等诸多优点。具有良好的发展和应用前景,甚至被寄予厚望替代当前新能源汽车主要的动力电池类型—锂离子动力电池。

  制作金属空气电池,可选用的原材料比较丰富。目前已经取得研究进展的金属空气电池主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池等。这几种类型的金属空气电池有的已经具备大规模量产的条件,有的还停留在实验室阶段,有的已经在电动汽车方面取得良好的应用成果,并即将大规模装载新能源车辆。

  本文将分别介绍上述几种金属空气电池的研发及应用进展。

  一、铝空气电池

  1、工作原理

  铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。

  2、特点

  铝空气电池具有无毒、无害、无污染,可回收循环使用等特点。

  对于电动汽车来说,铝空气电池具有质量轻、比能量大的显著特点。资料显示,铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,目前的实际比能量约实现了350Wh/kg,是锂电池的2.3倍,镍氢电池的6倍,铅酸电池的7倍多。

  这种电池对于减轻汽车重量,增加续航里程具有明显的帮助。

  3、研发及应用进展

  国外:

  据相关资料,美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上,有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录。

  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。

  国内:

  云铝股份与昆明冶金研究院共同出资组建创能铝空气电池股份有限公司,投资铝-空气电池研发项目。目前,创能铝空气电池研发项目正在推进中。

  中国动力与PHINERGY成立合资公司,计划在大巴、旅游车、物流汽车及运动型多用途汽车等电动车型推广铝空气电池。并计划在大陆、香港、澳门进行推广。

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