國(guó)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)。
1000Wh 鎂空氣電池樣機(jī)演示圖
該電池由5個(gè)單體電池串聯(lián)而成,以AZ31鎂合金為陽(yáng)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200×150×150 mm3,重量為2.3 kg,能量密度可達(dá)430 Wh/kg,最大輸出功率可達(dá)80W。
某公司生產(chǎn)的鎂空氣電池使用水作為電解液,其自帶的LED燈可持續(xù)照明90至100小時(shí),一次可為20部智能手機(jī)充電。這種鎂空氣電池作為應(yīng)急電源應(yīng)用。
三、鋅空氣電池
1、工作原理
鋅空氣電池又稱(chēng)鋅氧電池,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(fù)極,以氯化銨或苛性堿溶液為電解質(zhì)的一種原電池。
陽(yáng)極: Zn 2OH– → ZnO H2O 2e–
陰極: O2 2H2O 4e– → 4OH–
綜合: 2Zn O2→ 2ZnO
2、特點(diǎn)
比能量高,可達(dá)到340Wh/kg。安全、放電性能穩(wěn)定、成本低廉。重量是鋰電池的50%,續(xù)駛里程是鋰電池的200%,初裝價(jià)格約為鋰電池的40%。
3、研發(fā)及應(yīng)用進(jìn)展
國(guó)外:
加拿大滑鐵盧大學(xué)陳忠偉博士及其團(tuán)隊(duì)的研究取得了顯著的進(jìn)展。
國(guó)內(nèi):
“車(chē)用鋅空氣電池項(xiàng)目”被列入國(guó)家863重大科技專(zhuān)項(xiàng)一。
國(guó)內(nèi)某鋅空氣電池制造公司聯(lián)合某整車(chē)制造商計(jì)劃今年推出500輛12米裝載鋅空氣電池的純電動(dòng)公交車(chē),整車(chē)造價(jià)百萬(wàn),其中電池價(jià)格約為40萬(wàn)。
根據(jù)計(jì)劃該公司2017年將生產(chǎn)出滿(mǎn)足3000輛電動(dòng)汽車(chē)使用的鋅空氣動(dòng)力電池。
四、鋰空氣電池
1、工作原理
鋰空氣電池用鋰作陽(yáng)極,以空氣中的氧氣作為陰極。放電時(shí),陽(yáng)極的鋰釋放電子后成為鋰陽(yáng)離子(Li ),Li 穿過(guò)電解質(zhì)材料,在陰極與氧氣、以及從外電路流過(guò)來(lái)的電子結(jié)合生成氧化鋰(Li2O)或者過(guò)氧化鋰(Li2O2),并留在陰極。鋰空氣電池的開(kāi)路電壓為2.91 V。
2、特點(diǎn)
鋰空氣電池的比能量是鋰離子電池的10倍,體積更小,重量更輕。不足之處在于,仍處于實(shí)驗(yàn)室階段,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化尚需要10年左右的時(shí)間。
3、研發(fā)及應(yīng)用進(jìn)展
國(guó)外:
英國(guó)劍橋大學(xué)所研制出的鋰空氣電池能夠循環(huán)充電2000次以上。該電池在理論上的能源使用效率超過(guò)90%。
2009年,日本研究機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)出了新構(gòu)造的大容量鋰空氣電池。
美國(guó)IBMAlmaden Reseach Center正在進(jìn)行鋰空氣電池研究,日本旭化成株式會(huì)社和Central硝子株式會(huì)社兩家企業(yè)參加了該項(xiàng)目。研究小組計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)鋰空氣電池的大量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
國(guó)內(nèi):
中科院成功研制出鋰空氣電池單體。