鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:5080次 | 2019年08月23日
鎂空氣電池的工作原理_鎂空氣電池的使用壽命
鎂錳干電池的開路電壓為1.60~1.80V,工作電壓為1.3~1.4V,其電荷量比同體積鋅錳干電池大一倍左右。它有良好的溫度適應(yīng)性,能在-20~60℃條件下使用,在儲存期中其電荷量下降率每年僅3%左右,因此其儲存壽命可長達(dá)5年。但電池不宜長時(shí)間間歇地使用,使用開始時(shí)有電壓滯后現(xiàn)象,使用完畢時(shí)電池體積會膨脹。
鎂儲備型電池的儲存壽命可達(dá)10年以上;能在任何場合在臨時(shí)使用時(shí)加清水或海水使之活化,活化后半小時(shí)內(nèi)即可使用;工作電壓十分平穩(wěn);使用壽命一般為0.5~24小時(shí)。鎂電池主要供特種通信和氣象測候儀、海難救生設(shè)備和高空特種儀等使用。
鎂空氣電池產(chǎn)品特點(diǎn)
鎂與鋰相比有多種優(yōu)點(diǎn),比如鋰的熔點(diǎn)約為180攝氏度,而鎂的熔點(diǎn)高達(dá)約650攝氏度,因而更為安全,鎂的蘊(yùn)藏量也比鋰豐富得多。不過,開發(fā)鎂電池也面臨一些技術(shù)困難,例如此前一直沒找到合適的正極材料,同時(shí)也缺乏能幫助穩(wěn)定充電和放電。
鎂空氣電池的工作原理
鎂空氣電池的工作原理為通過空氣中的氧氣和金屬鎂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。該電池采用鎂做負(fù)極;以空氣中的氧做為正極,使用古河電池獨(dú)自開發(fā)的氧還原催化劑代替普遍使用的鉑或稀土材料,降低了成本并提高了氧還原效率。新電池采用凸版印刷生產(chǎn)的紙質(zhì)容器作為外殼,重量約為1.6公斤,注水后為3.6公斤。一次注水最大發(fā)電量300瓦時(shí),可持續(xù)供電5天,能為智能手機(jī)充電30次。由于該電池只要不注入水,就不會自我放電,因此可長期保存,非常適合做為防災(zāi)用品備用。
2013-05-06日國內(nèi)重大新聞--2013年的一大關(guān)鍵詞就是高科技,全球資本市場也不斷掀起科技股的炒作潮,高科技也在四川地震災(zāi)區(qū)展現(xiàn)重要作用。據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道,中科院大連化學(xué)物理研究所研制的“鎂空氣儲備電池”,一亮相四川災(zāi)區(qū)便引來廣泛關(guān)注。
鎂空氣電池研發(fā)及應(yīng)用進(jìn)展
國外:
據(jù)報(bào)道,韓國研發(fā)的一輛搭載完整鎂空氣電池的電動(dòng)汽車能成功行駛800公里,是當(dāng)前鋰電池動(dòng)力汽車平均續(xù)航里程的4倍
日本多家機(jī)構(gòu)包括古河電池、尼康、日產(chǎn)汽車、日本東北大學(xué)、宮城縣日向市等產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)和政府部門正積極推進(jìn)鎂空氣電池的大容量化研究。
日本Aguapower公司已經(jīng)成功開發(fā)制造和商業(yè)化鎂空氣電池,現(xiàn)已注冊專利16個(gè)。
國內(nèi):
寧波材料所動(dòng)力鋰電池工程實(shí)驗(yàn)室成功研制出1000Wh鎂空氣電池樣機(jī)。
該電池由5個(gè)單體電池串聯(lián)而成,以AZ31鎂合金為陽極,以10%的NaCl溶液為電解液,以上述空氣擴(kuò)散電極和錳氧化物催化劑為陰極。該鎂空氣電池的外觀尺寸為200&TImes;150&TImes;150mm3,重量為2.3kg,能量密度可達(dá)430Wh/kg,最大輸出功率可達(dá)80W。
市場或捧熱涉鎂礦上市公司
鎂空氣儲備電池一亮相四川地震災(zāi)區(qū)便引發(fā)軍民的普遍青睞,而韓國科技研究院將其應(yīng)用于電動(dòng)汽車,更是加深了市場對鎂電池的產(chǎn)業(yè)憧憬。
鎂電池提供了保證現(xiàn)代生活安全的承諾,它與傳統(tǒng)的鋰離子電池不同,它們不易燃,也不容易爆炸,但是它們儲存能量的能力有限。
發(fā)表于8月24日《自然通訊》雜志上的文章帶來了電池陰極的新設(shè)計(jì),極大地提高了存儲容量,并顛覆了傳統(tǒng)觀點(diǎn)。
中科院研究人員姚炎在報(bào)告中指出,他們將納米結(jié)構(gòu)的陰極和對鎂電解質(zhì)的新認(rèn)識結(jié)合在一起,這項(xiàng)工作早在2014年已經(jīng)開始進(jìn)行,歷時(shí)數(shù)年,涉及3所大學(xué)和3個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家,總算初見成效。
研究人員表示,眾所周知,鎂離子很難插入到宿主中,首先,要打破鎂氯鍵是很困難的。更重要的是,鎂離子以這種方式產(chǎn)生,在宿主體內(nèi)移動(dòng)非常緩慢,這完全降低了電池的效率。
這種新型電池通過將一氯化鎂注入到一個(gè)宿主體內(nèi),例如,用鈦二硫化合物來儲存能量。通過保留鎂氯鍵,陰極的擴(kuò)散速度比傳統(tǒng)的鎂元素快得多。研究人員報(bào)告說,新電池的存儲容量為400mAh/g,相比之下,早期鎂電池的存儲容量只有100mAh/g,商業(yè)鋰離子電池的陰極容量約為200mAh/g。
新電池的電壓保持在1伏特左右。相比之下,鋰電池的電壓為3~4伏。高電壓,加上高能量密度,使鋰離子電池成為標(biāo)準(zhǔn)。但是鋰的價(jià)格昂貴,而且它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會發(fā)生破壞,這是一種被稱為樹突生長的狀況,會導(dǎo)致電池著火。作為一種地球資源豐富的資源,鎂更便宜,也不會形成樹突。然而,到目前為止,由于需要一個(gè)更好的陰極電流以及更有效的電解質(zhì),在陰極和陽極之間的離子電荷流動(dòng)的介質(zhì),而抑制了鎂電池的作用。在此次研究中,研究人員打破了這一格局,實(shí)現(xiàn)了鎂電池的飛躍性發(fā)展。