鉅大LARGE | 點擊量:890次 | 2020年12月18日
未來鋁空氣電池會取代鋰離子電池嗎?
鋁空氣電池會取代鋰離子電池嗎
鋁空氣電池簡介
鋁空氣電池的化學反應(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)生化學反應(yīng),將鋁和氧氣轉(zhuǎn)化為氧化鋁。
鋁空氣電池會取代鋰離子電池嗎
可替代鋰離子電池的鋁電池仍處于試驗階段,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離子電池還不清楚,所以讓我們看看鋁空氣電池在替代鋰離子電池時會遇到什么問題。
在電池續(xù)航方面,鋁空氣電池與鋰離子電池相比,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,出現(xiàn)氫氣,不僅會導致陽極數(shù)據(jù)的丟失,還會新增電池的內(nèi)部損耗。此外,鋁空氣電池消耗的是鋁,當電池壽命結(jié)束時要重新安裝鋁等,大大阻礙了鋁空氣電池的商業(yè)化。在機載應(yīng)用方面,鋁空氣電池仍然是一個未知數(shù),甚至比不上氫燃料動力電池。
鋁空氣電池不能代替鋰離子電池的原因分析
1.重要用于應(yīng)急電源
鋁空氣電池不是傳統(tǒng)上反復儲存電能的電池,而是釋放電能的化學反應(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,關(guān)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,出現(xiàn)氫氧化鋁,電能是利用含鋁的化學能作為條件的。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,要重新安裝來彌補金屬鋁。
據(jù)介紹,鋁空氣電池早在20世紀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,實際應(yīng)用不多。國內(nèi)重要研究應(yīng)急電源;而在國外,科學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。陳濤認為,除了存儲電能除了使用不便,與其他氣體燃料動力電池相比也有很多不便,比如氫燃料動力電池,氫可以很容易地注入,存儲,運輸化學反應(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,重要使用鎳鈷-鋁的地形數(shù)據(jù),而我國的電動汽車使用鎳鈷-錳。這兩種金屬的差別是鋁。
特斯拉使用的鋁數(shù)據(jù)重要用于可重復儲電的電池。這樣做的效果是新增了電池的能量密度,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,這所帶來的安全風險要在實踐中進一步研究。