鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1016次 | 2020年04月28日
新型鋁空氣電池來(lái)了 重量輕5/6 體積減少1/2
最近《科學(xué)》雜志發(fā)表一篇論文,談到電池,假如給鋰離子電池充滿電,一個(gè)月不用,電池電量會(huì)流失5%,假如是鋁空氣電池,由于鋁的腐蝕,可能會(huì)損失80%。不過(guò)研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型鋁空氣電池,一個(gè)月只損失0.02%,進(jìn)步相當(dāng)明顯??傊码姵嘏c傳統(tǒng)電池相比,重量輕了六分之五,體積小一半。
在電池負(fù)極和正極之間,一般都有液體電解質(zhì),當(dāng)離子從正極向負(fù)極移動(dòng)時(shí),電解質(zhì)會(huì)收集電子,形成電流。在鋁空氣電池中,正極是鋁,負(fù)極是空氣。因?yàn)榭諝饪梢詮沫h(huán)境中提取,鋁資源豐富,重量輕,價(jià)格便宜,所以鋁空氣電池前途光明。
可惜,混合之后電解液會(huì)腐蝕鋁,當(dāng)電池一經(jīng)使用就會(huì)腐蝕。假如使用無(wú)腐蝕電解液,電池性能會(huì)下降,當(dāng)電池重新進(jìn)入待用狀態(tài),提取電解液,會(huì)發(fā)現(xiàn)它無(wú)法使用,因?yàn)殇X是親水性的(吸水)。研究人員找到一套解決方法:用油沖洗電解液。
在正極和負(fù)極之間,新電池有一層薄膜,電池的兩極填充了電解液。一旦電池不再使用,油會(huì)沖洗靠近鋁的一極,這樣就能保護(hù)鋁,因?yàn)殡娊庖河泻芏嗨?,它無(wú)法與油混合。當(dāng)我們?cè)俅问褂秒姵貢r(shí),油會(huì)被電解液取代。因?yàn)橛筒蝗谟阡X,所以不會(huì)有油留下。
研究人員在半現(xiàn)實(shí)條件下對(duì)電池進(jìn)行測(cè)試,它們將電池電量用掉一小部分,然后放置電池不用,等待一天或者兩天,再重復(fù)之前的過(guò)程。這種測(cè)試與城市電動(dòng)汽車的使用有些相似。最終研究人員發(fā)現(xiàn),電池能夠堅(jiān)持24天,比傳統(tǒng)鋰離子電池長(zhǎng)了8倍。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在未來(lái)幾年里,鋁空氣電池能取代鋰離子電池嗎?不能,不會(huì)。給電池充電時(shí)還有一些復(fù)雜問(wèn)題要解決,所以最初的鋁空氣電池可能不是充電電池,或者充電次數(shù)很少。還有一種可能,電池可以輕松更換,在服務(wù)站內(nèi),機(jī)械臂將汽車電池取出,換上充滿電的電池,這樣我們就能用更復(fù)雜的機(jī)械方法充電。
還有一點(diǎn)要說(shuō)清,鋁空氣電池似乎無(wú)法與鋰離子電池共用。在混動(dòng)汽車內(nèi),汽油可以和汽車共用。盡管如此,我們可以用鋁空氣電池延長(zhǎng)續(xù)航距離,當(dāng)車主忘了給主電池充電時(shí),可以暫時(shí)使用鋁空氣電池。正如一名研究人員所說(shuō)的,鋁空氣電池前景光明。他說(shuō):“你可以使用它,然后將車開(kāi)進(jìn)車道,停一個(gè)月,然后發(fā)動(dòng)汽車,電池仍然有不少的電量。”