锌空气化学电池

各种金属空气电池产品已经存在了几十年，从小型纽扣电池到用于牲畜围栏的电围栏，再到可以持续使用数月的大型立方体电池。金属-空气电池是众所周知的。

金属-空气电池是利用悬浮在电解液中的金属颗粒，如悬浮在钟罩溶液中的锌粉，在带有外部空气电极的束管中流动循环而获得的。这种电池可以产生驱动电动汽车的电力需求的高电流密度。然而，金属空气电池（锌或铝）在操作过程中需要采取许多预防措施。尽管如此，快速充电能力使其在电动汽车等应用中具有吸引力。

由此可见，未来电动汽车搭载镍氢化学电池和锌空气电池的可能性很大。镍氢化学电池提供峰值电流需求，实现制动过程中的制动能量回收，而锌空气电池满足长距离续航（1000公里以上）的能量需求。丰田在 2008 年宣布，它正在认真研究可为未来远程电动汽车提供动力的电池技术。

金属-空气电池的成功取决于多种因素，包括用于循环的金属或金属合金的选择、空气电极的控制（研究滞后于燃料电池）、液压系统和单体电池的小型化、系统热电可行性通过控制和填充新的悬浮金属颗粒来实现重复充电，以避免放电后电解液的过渡特性发生变化。正在开发的可充电金属空气电池使用高能量密度金属氧化物材料，例如锌或铝。金属-空气电池的阴极（空气电极）由多孔碳结构或浸渍一定催化剂的金属网格组成。电解质可以保证OH-离子的顺利通过，无论是液体还是固体（聚合物膜被KOH饱和）。金属空气电池的循环寿命约为100次，综合效率约为50%。锌空气电池的能量密度可达450W·h/kg，而铝空气电池的能量密度有望超过550W·h/kg。一旦金属空气电池的充电技术成熟，这种使用高能量密度、低成本材料的电池技术将极具吸引力。

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本文由日本NEC锂电池中国营销中心于2023-04-19 21:56:31 整理发布。
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