铝空气电池是什么?铝空气电池有哪些主要特点?

时间:2021年12月16日 10:16:5 点击次数:4711来源:原创

铝空气燃料动力电池的理论比能量可以达到8100wh/kg,具有成本低、比能量密度高、比功率密度大等优点。作为一种特殊的燃料动力电池,铝空气电池在军事、民用、水下动力系统、电信系统的备用电源和便携式电源方面具有巨大的商业潜力。

铝空气电池

一、铝空气电池是什么

铝空气电池是在1999年开发的。当加州的氢能电池公司蓬勃发展时,他选择离开英国航空航天公司,创办了自己的燃料动力电池公司。根据科学研究和其他技术过程,他发现了金属材料的空气电池,技术上称为(铝)/空气电池。铝制空气电池方案还可以产生足够的动能驱动力,提高驾驶行程和加速度。这种动能有点像燃油汽车系统所提供的动能。

铝制空气电池的化学反应与锌制空气电池相似。铝空气电池以高纯度铝(含铝99.99%)为负极,氧气为正极,氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝吸收了空气中的氧气,在电池放电时产生化学反应,利用铝和氧气转化为氧化铝。它在电动车中的应用已经取得了显著的效果,是一种具有巨大发展潜力的空气电池。

二、铝空气电池的工作原理

铝空气电池的化学反应与锌空气电池相似,铝空气电池以高纯度的铝(含铝99.99%)为负极,氧气为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝吸收空气中的氧气,在电池放电时产生化学反应,铝和氧气转化为氧化铝。铝制空气电池的进展非常迅速,在电动汽车中的应用也取得了良好的效果,这是一种非常有前途的空气电池。

三、铝空气电池的优点和缺点

优点是:铝不会对人体本身造成伤害,它还可以循环使用,反复使用,不会污染空气。铝的原料有很多,铝的冶炼厂也很多,成本也很低。铝回收方便快捷,回收成本低。另外,采用更换铝电极的方法,可以彻底解决铝空气电池充电慢的问题。

缺点是:当铝与氧气反应产生动能时,可用的铝含量会随着放电的恢复而减少。此外,这种电池只有一个电流方向:从阳极到阴极。这意味着这种电池不能被充电。因此,当电池用完后,必须拆下来回收,换成新电池。

四、铝空气电池的主要特点

1、比能量高。铝空气电池是一种新型的高比能量电池。理论比能量可达到8100wh/kg。目前,开发的产品可达到300-400wh/kg,远远高于当今各种电池的比能量。

2、比功率中等。由于空气电极的工作电位远离其热力学平衡电位,其交换电流密度很小,电池放电时的极化作用很大,所以电池的比功率只能达到50-200w/kg。

3、使用寿命长。铝电极可以连续更换,所以铝空气电池的使用寿命取决于空气电极的使用寿命。

4、电池的电化学反应消耗铝、氧和水,产生Al2O3-nH2O,可用于干燥吸附剂和催化剂载体,研磨抛光磨料、陶瓷和污水处理的优良沉淀剂。

5、适应性强。可根据实际环境和要求改变电池结构和原料,具有较强的适应性。

6、与其他金属相比,金属铝的价格相对较低,金属阳极的制造工艺相对简单。

小结:对于大多数移动网络中继站来说,它们位于偏远地区,经常无人看管,早晚温度变化大,导致电池的浮充电流较大,电池容量下降,使用寿命缩短。铝空气电池的比能量是铅酸电池的6~8倍,这意味着电池的连续工作时间可延长6~8倍,有利于保证中继站的可靠性,降低维护人员的劳动强度,从而节约维护成本。

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