新能源新材料的開發(fā)應(yīng)用，始終推進(jìn)了科技的發(fā)展，從而促進(jìn)了人類社會(huì)的進(jìn)步。電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車的普及，使各種類型的電池應(yīng)運(yùn)而生。近來，一則鋁空氣電池的新聞吸引了眼球。

從中科院寧波材料所獲得較新消息，該所研究團(tuán)隊(duì)已研制出基于石墨烯空氣陰極的千瓦級鋁空氣電池發(fā)電系統(tǒng)。

他們采用石墨烯復(fù)合錳基氧化物催化劑以及新型石墨烯基高效空氣陰極將單體電池功率密度了提高25%，大幅度提升了金屬空氣電池綜合性能。

該電池系統(tǒng)能量密度高達(dá)510Wh/kg、容量20kWh、輸出功率1000W。

通過實(shí)際演示顯示，該電池系統(tǒng)可同時(shí)為一臺電視機(jī)、一臺電腦、一臺電風(fēng)扇以及10個(gè)60瓦照明燈泡同時(shí)供電，初步驗(yàn)證了鋁空氣電池系統(tǒng)的發(fā)電供電能力，是新能源和新材料領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。

鋁空氣電池本質(zhì)上屬于燃料電池，是一種將金屬材料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源。

鋁空氣電池在單體電池中以鋁為負(fù)極、氧為正極，在工作時(shí)只消耗鋁和少量的水，當(dāng)鋁和水消耗完了就沒法工作了。它是一次電池，不能充電，需要更換鋁電極才能繼續(xù)工作。

這類電池理論上的正極活性物質(zhì)的量是無限的，所以電池理論容量主要取決于負(fù)極金屬的量，這類電池?fù)碛懈蟮谋热萘俊?/p>

作為一種特殊的燃料電池，鋁空氣電池在軍事、民用、以及水底動(dòng)力系統(tǒng)、電信系統(tǒng)后備動(dòng)力源和便攜式電源等應(yīng)用方面具有巨大的商業(yè)潛力。

鋁空氣電池的優(yōu)勢和劣勢

鋁空氣電池的優(yōu)勢：

比能量大，鋁空氣電池的理論比能量可達(dá)8100Wh/kg；

質(zhì)量輕，同樣能量的鋁空氣電池總質(zhì)量僅為鉛酸蓄電池質(zhì)量的12%；

無毒危險(xiǎn)，可以回收循環(huán)使用；

鋁原材料豐富。

鋁空氣電池的劣勢也很明顯：

是種釋放電能的化學(xué)反應(yīng)裝置，不能反復(fù)充電，需要更換鋁電極才能繼續(xù)工作；

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)來防止鋁空氣電池工作時(shí)的過熱。

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)來防止鋁空氣電池工作時(shí)的過熱。

美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的鋁空氣電池儲存了可行駛3000公里的足夠電量。

使用這種電池的汽車仍需保留鋰電子電池，鋁電池只在鋰電池電量耗盡后才啟動(dòng)，因此可以用很長時(shí)間，期間只需每月加注清水。通常在一年左右達(dá)到使用極限后，到服務(wù)站更換新的鋁板即可。

鋁空氣電池的研發(fā)已經(jīng)有70多年的歷史，在美國主要用于美國軍方和航空航天總署，鋁空氣電池在火星上運(yùn)行已達(dá)13年，而且仍在正常運(yùn)行。