處理方案：鋁空氣電池的工作原理_鋁空氣電池的致命弊端全文

鋁空氣電池的工作原理

鋁空氣電池的化學反應類似于鋅空氣電池的化學反應。鋁空氣電池使用高純度鋁（含鋁99.99％）作為負極，使用氧氣作為正極，并使用氫氧化鉀（KOH）或氫氧化物。鈉（NaOH）水溶液是電解質。鋁在電池放電時會吸收空氣中的氧氣并產生化學反應。鋁和氧轉化為氧化鋁。鋁空氣電池的發展非常迅速，在電動汽車中的應用取得了良好的效果，是非常有前途的空氣電池。

鋁空氣電池的結構特征

在單電池中，鋁（Al）為負電極，氧為正電極。鋁空氣電池的兩側都有一對輔助空氣電極。作為鋁空氣電池的正極，在運行過程中僅消耗鋁和少量水。

鋁空氣電池的主要特征

（1）高比能量。鋁空氣電池是一種新型的高比能量電池。理論比能量可以達到8100Wh / kg。目前的研發產品可以達到300-400Wh / kg，其中比目前的電池要高得多。電池的比能量。

（2）比功率是中等的。由于空氣電極的工作電勢遠沒有達到其熱力學平衡電勢，因此其交換電流密度非常小，并且電池在放電過程中呈高度極化，因此電池的功率僅達到50-200W / kg。

（3）使用壽命長�？梢赃B續更換鋁電極，因此鋁空氣電池的壽命取決于空氣電極的使用壽命。

（4）無毒，無有害氣體產生。電池的電化學反應消耗鋁，氧和水，生成Al2O3·nH2O，可用于干燥吸附劑和催化劑載體，研磨和拋光磨料，陶瓷和污水處理，沉淀劑等。

（5）適應性強。可以根據實際環境和要求改變所使用的電池結構和原材料，因此適應性強。

（6）鋁，它是電池負極的原料，價格便宜且易于獲得。與其他金屬相比，金屬鋁的價格相對較低，金屬陽極的制造工藝相對簡單

鋁制空氣電池的致命缺點

鋁不會對人體造成傷害，可以回收利用，并且不會污染環境。鋁原料豐富，具有大型鋁冶煉廠，生產成本低。鋁回收方便，回收成本低。此外，可以采用更換鋁電極的方法來解決鋁空氣電池充電緩慢的問題。

就像萬物都有其優點和缺點一樣，鋁空氣電池也有缺點。

盡管它包含較高的比能量，但具有較低的比功率，緩慢的充電和放電速度，滯后的電壓以及較高的自放電率。需要一個熱管理系統來防止鋁空氣電池在運行期間過熱。

鋁空氣電池的開發進展

加拿大鋁業公司（Alcoa Canada）和以色列公司Phinergy的新型100公斤鋁空氣電池可存儲足以行駛3000公里的電力。

使用此電池的汽車仍需要保留鋰電子電池。鋁電池僅在鋰電池電量耗盡后才能啟動，因此可以長期使用，在此期間每月僅需注滿水即可。通常，在達到使用期限約一年后，請前往服務站更換充滿電的鋁電池。 （這應該換成新的鋁板）

新電池不是從普通電網充電，而是在美鋁水電站的冶煉車間充電。充滿電的電池實際上是一塊很重的面板，主要由鋁制成。鋁板利用從空氣中吸收的氧氣和用戶添加到汽車中的水來產生化學作用，該化學作用將鋁轉變成氧化鋁，從而釋放能量并持續為汽車提供動力。當鋁暴露于空氣中時，鋁的氧化反應自然發生。表面上的氧化鋁可防止鋁的深層繼續反應。新電池中使用的新技術包括一種電解質，該電解質可以溶解表面氧化物層以使反應繼續進行。

鋁空氣電池的發展前景1、電動汽車電源的強大競爭對手

目前，限制電動汽車產業發展的主要因素不是電動汽車本身，而是其動力系統，更確切地說是電池。從金屬空氣電池（包括鋁空氣電池和鋅空氣電池）的性質和進步來看，它在其他競爭對手面前具有非常誘人的魅力。首先，鋁空氣電池具有300?400wh / kg的高比能，這是上述任何一個競爭對手都難以實屬，其重量小于氫和氫源裝置的總重量。因此，將減輕整個AIP系統的重量和體積，即提高AIP系統的能量密度，從而延長潛艇的一次性水下航行里程。

3、水下機器人的最佳電源

挪威的HUGIN3000水下機器人由過氧化氫鋁電池供電。該電池的氧氣電極使用源自過氧化氫分解的氧氣。每千克過氧化氫可產生0.471kg氧氣。當用在Al-O2電池中時，它可以產生2?2.4kWh的電量。每次將電池放電后，都要再次更換鋁負極和電解質，并且必須重新填充過氧化氫。這些任務僅需幾分鐘即可完成。 HUGIN3000水下機器人的排量為2.4立方米，潛水深度達到600?3000m水下，在900W額定負載的條件下可以連續工作48h。也就是說，電池需要輸出43.2kWh，只需要攜帶18-20kg的過氧化氫即可。

4、廉價的高能電源

對于大多數移動網絡中繼站而言，它們位于偏遠地區，通常無人值守，并且早晨和晚上的溫度變化很大，這導致電池的浮動充電電流增加，水分損失增加，電池容量減少，壽命縮短。由于鋁空氣電池的比能量是鉛酸電池的6-8倍，這意味著電池的連續工作時間可以延長6-8倍，這可以確保中繼站的可靠性并降低電池的使用壽命。維修人員的勞動強度以節省維修成本兩者都是有利的。

本文來自本站，轉載請注明本文網址：
http://www.pc-fly.com/a/ruanjian/article-341276-1.html