铝空气燃料电池具有比能量密度高、比能量密度高、比能量密度高、比能量密度高的特点。铝空气电池是一种特种、民用、水下动力系统、电信系统后备动力源、便携动力系统等领域有着广阔的市场前景。
金属气体电池的概况
锂离子电池由于具有高能量,是一种非常成熟的二次电池,但近年来随着移动、电动车等行业的快速发展,锂离子电池的容量越来越小,尤其是对能源依赖程度极高的动力电池系统,越来越难以满足。所以,空气电池、空气电池、镁空气电池、锂空气电池等都是锂离子电池的数倍。
因为这种电池的正电极活性材料大部分来自于大气中的氧,因此其理论上具有无限的正电极活性材料,因此,其理论上的电池容量主要由负电极金属的数量决定,这种电池具有较大的比容量。
铝空气燃料电池具有比能量密度高、比能量密度高、比能量密度高、比能量密度高的特点。铝空气电池是一种特种、民用、水下动力系统、电信系统后备动力源、便携动力系统等领域有着广阔的市场前景。
铝气室的构造与原理
根据已有的研究结果以及电池的特性,可以得出以下结论:
(1)高于能量(high)。铝空气电池是一种新的高比能电池,其理论比能量可达8100 Wh/kg,目前开发的产品可以达到300-400 Wh/kg,远远超过了现有的各种电池。
(2)中等的单位功率。由于空气电极的工作电位与其热力学平衡电势较远,所以其交流电流密度较低,放电时极化较大,因此,其单位功率仅为50~200 W/kg。
(3)具有较长的寿命。铝电极可以经常替换,所以其使用寿命与空气电极的使用寿命有关。
(4)无毒,不会产生有害气体。该产品可作为吸附剂、催化剂载体、研磨抛光磨料、陶瓷和污水处理中的优质沉降剂。
(5)具有很好的适应性。电池的结构及所用原料可随实际情况及需求而变化,适应性较好。
(6)所述电池负电极的原材料是铝,价格低廉,易于获得。相对于其它金属而言,金属铝的成本要低一些,制作起来也相对容易一些。
阴极(铝阳极)
铝(Al)是一种理想的电极材料,其理论能量密度为8.2 W. h/g,是普通金属中的13.3 W. h/g,其电极电势为负,是除了金属锂之外,质量比能量最高的轻金属材料。铝空气电池的实际质量比能量可达450 W/kg/kg,比功率为50-200 W/kg。由于其理论容量大,耗能低,质量轻,电位负,资源丰富,容易加工,因此受到了人们的重视。
然而,铝是一种非常活跃的两性金属,其应用前景仍受到一些问题的制约。
(1)在铝材的表面存在一层对其电化学性能有一定影响的钝化膜。
(2)铝为一种两性金属,其在强碱条件下容易发生析氢,从而对电极电势产生一定的影响,从而对电化学过程产生一定的影响。
(3)由于空气电池特有的半开放式系统,使得空气电极极易被外界的湿度所影响,导致铝极“干涸”、“淹没”、“爬碱”、“漏液”等现象,进而导致整个空气电池的整体结构遭到破坏。