空氣電池的類型介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2021-01-11 16:26
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鋅空氣電池:
鋅空氣電池(zincairbattery),用活性炭吸附空氣中的氧或純氧作為正極活性物質(zhì),以鋅為負極,以氯化銨或苛性堿溶液為電解質(zhì)的一種原電池。又稱鋅氧電池。分為中性和堿性兩個體系的鋅空氣電池,分別用字母A和P表示,其后再用數(shù)字表示電池的型號。
鋅空氣電池的充電過程進行得十分緩慢,為解決這一問題,通常鋅空氣電池的負極鋅板或鋅粒,被氧化成氧化鋅而失效后,一般采用直接更換鋅板或鋅粒和電解質(zhì)的方法,使鋅空氣電到完全更新。放電時正、負極和總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
負極:Zn+2OHˉ=ZnO+H2O+2eˉ
正極:0.5O2+H2O+2eˉ=2OHˉ
總反應(yīng):2Zn+O2=2ZnO
鋅錳電池中用含鉑的多孔性炭電極代替二氧化錳炭包,開發(fā)了鋅空氣干電池的技術(shù)。
鋰空氣電池:
大容量鋰-空氣電池并非新概念,至今都未普及原因是它存在致命缺陷,日本的研究院克服了這個困難,但要想實現(xiàn)商用,可能還需要10年。
減碳,對于人類福祉來說,絕對不是離譜的要求,但對于全球汽車業(yè)來說,卻是一件困難的事情。
眾所周知,鋰離子電池廣泛用于手機和筆記本電腦等,目前也已經(jīng)是下一代充電式混合動力車和電動車的理想之選。它比其它汽車電池的密度更高、電量更充足,但也更貴,受制于電池容量,充電后的行駛距離仍不夠遠。即將于2010年上市的雪佛蘭Volt混合動力汽車如果僅僅使用電池,只能行駛40公里。
盡管仍有改進的空間,但鋰離子電池的潛力依然有限。普遍認為,要實現(xiàn)電動汽車的普及,能源密度需達到目前的約6~7倍。于是,理論上能源密度遠遠大于鋰離子電池的金屬鋰空氣電池備受關(guān)注。雖然仍使用有機溶媒,但它卻以全新的構(gòu)成極大提高電池的能量密度。
鋰-空氣電池并非新概念。由于在正極上使用空氣中的氧作為活性物質(zhì),理論上正極的容量密度是無限的,可加大容量。另外,如果負極使用金屬鋰,理論容量會比鋰離子充電電池提高一位數(shù)。
鋁空氣電池:
鋁空氣電池,顧名思義就是以鋁與空氣作為電池材料的一種新型電池。它是一種無污染、長效、穩(wěn)定可靠的電源,是一款對環(huán)境十分友好的電池。電池的結(jié)構(gòu)以及使用的原材料可根據(jù)不同實用環(huán)境和要求而變動,具有很大的適應(yīng)性,既能用于陸地也能用于深海,既可做動力電池,又能作長壽命高比能的信號電池,是一款十分強大的電池,有很廣闊的應(yīng)用前景。
鋁空氣電池的化學(xué)反應(yīng)與鋅空氣電池類似,鋁空氣電池以高純度鋁Al(含鋁99.99%)為負極、氧為正極,以氫氧化鉀(KOH)和氫氧化鈉(NaOH)水溶液為電解質(zhì)。鋁攝取空氣中的氧,在電池放電時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),鋁和氧作用轉(zhuǎn)化為氧化鋁。鋁空氣電池的進展十分迅速,它在EV上的應(yīng)用已取得良好效果,是一種很有發(fā)展前途的空氣電池。
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