未來鋁空氣電池會取代鋰電池嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-27 12:41
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鋁空氣電池會取代鋰電池嗎
鋁空氣電池簡介
鋁空氣電池的化學(xué)反應(yīng)與鋅空氣電池相似。鋁空氣電池以高純鋁鋁(含99.99%鋁)為負(fù)極，氧為正極，氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH)為電解液。鋁從空氣中吸收氧氣，電池放電時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將鋁和氧氣轉(zhuǎn)化為氧化鋁。
鋁空氣電池會取代鋰電池嗎
可替代鋰離子電池的鋁電池仍處于試驗(yàn)階段，尚未投入商業(yè)使用。所以一般來說，鋁空氣電池是否會取代鋰電池還不清楚，所以讓我們看看鋁空氣電池在替代鋰電池時會遇到什么問題。
在電池續(xù)航方面，鋁空氣電池與鋰電池相比，是一個真正的突破。然而，由于鋁空氣電池在放電過程中會發(fā)生陽極腐蝕，產(chǎn)生氫氣，不僅會導(dǎo)致陽極數(shù)據(jù)的丟失，還會增加電池的內(nèi)部損耗。此外，鋁空氣電池消耗的是鋁，當(dāng)電池壽命結(jié)束時需要重新安裝鋁等，大大阻礙了鋁空氣電池的商業(yè)化。在機(jī)載應(yīng)用方面，鋁空氣電池仍然是一個未知數(shù)，甚至比不上氫燃料電池。
鋁空氣電池不能代替鋰電池的原因分析
1. 主要用于應(yīng)急電源
“鋁空氣電池不是傳統(tǒng)上反復(fù)儲存電能的電池，而是釋放電能的化學(xué)反應(yīng)裝置。”他說，它的工作原理是通過氧化水中的活性金屬來釋放能量，然后通過電解液和特殊的電極數(shù)據(jù)以電力的形式輸出。
一般來說，對于鋁空氣電池來說，活性金屬是鋁，類似于鋅空氣電池、鎂空氣電池，只是根據(jù)金屬的活性(在水或空氣中的氧化反應(yīng)強(qiáng)度)、電解液的使用等輔助信息略有不同。
“‘只要加水’本質(zhì)上使用的是鋁，而不是水，只是為了延長電池的使用壽命。”陳濤告訴記者，在電池工作過程中，有穩(wěn)定的輸出功率流，金屬鋁也處于穩(wěn)定的氧化和消耗流中，產(chǎn)生氫氧化鋁，電能是利用含鋁的化學(xué)能作為條件的。“一個100公斤的鋁空氣電池儲存的能量足夠攜帶3000公里。”3000公里后，電池的壽命就結(jié)束了，需要重新安裝來彌補(bǔ)金屬鋁。
據(jù)介紹，鋁空氣電池早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)出現(xiàn)。但到目前為止，其討論仍停留在理論階段，實(shí)際應(yīng)用不多。國內(nèi)主要研究應(yīng)急電源;而在國外，科學(xué)家們或研究某種電極數(shù)據(jù)，或研究特殊用途的電池系統(tǒng)，都試圖尋求利用鋁空氣電池技術(shù)來擊破。
2. 安全隱患檢查
“目前最大的瓶頸是鋁空氣電池的使用。”陳濤認(rèn)為,除了存儲電能除了使用不便,與其他氣體燃料電池相比也有很多不便,比如氫燃料電池,氫可以很容易地注入,存儲,運(yùn)輸化學(xué)反應(yīng)設(shè)備,但對固體金屬鋁,顯然不是方便。其次，二次反應(yīng)較多，反應(yīng)過程不易控制，有些反應(yīng)產(chǎn)物在一定程度上阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，釋放出大量的熱量，同時還有易燃易爆氣體。
鋁似乎在電動汽車的發(fā)展中扮演著更重要的角色。一個有趣的現(xiàn)象是，特斯拉電動汽車在美國的電池壽命可以提高到300 - 400公里，主要使用鎳鈷-鋁的地形數(shù)據(jù)，而中國的電動汽車使用鎳鈷-錳。這兩種金屬的區(qū)別是鋁。
“特斯拉使用的鋁數(shù)據(jù)主要用于可重復(fù)儲電的電池。“這樣做的效果是增加了電池的能量密度，這樣等量的電池可以儲存更多的能量，讓汽車行駛里程更長。”陳濤認(rèn)為，只有從這個角度出發(fā)，才是真正的突破。但是，這所帶來的安全風(fēng)險需要在實(shí)踐中進(jìn)一步研究。
