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新型鋁空氣電池來了 重量輕5/6 體積減少1/2

鉅大LARGE  |  點擊量:1014次  |  2020年04月28日  

最近《科學》雜志發表一篇論文,談到電池,假如給鋰離子電池充滿電,一個月不用,電池電量會流失5%,假如是鋁空氣電池,由于鋁的腐蝕,可能會損失80%。不過研究人員開發出一種新型鋁空氣電池,一個月只損失0.02%,進步相當明顯。總之,新電池與傳統電池相比,重量輕了六分之五,體積小一半。


在電池負極和正極之間,一般都有液體電解質,當離子從正極向負極移動時,電解質會收集電子,形成電流。在鋁空氣電池中,正極是鋁,負極是空氣。因為空氣可以從環境中提取,鋁資源豐富,重量輕,價格便宜,所以鋁空氣電池前途光明。


可惜,混合之后電解液會腐蝕鋁,當電池一經使用就會腐蝕。假如使用無腐蝕電解液,電池性能會下降,當電池重新進入待用狀態,提取電解液,會發現它無法使用,因為鋁是親水性的(吸水)。研究人員找到一套解決方法:用油沖洗電解液。


在正極和負極之間,新電池有一層薄膜,電池的兩極填充了電解液。一旦電池不再使用,油會沖洗靠近鋁的一極,這樣就能保護鋁,因為電解液有很多水,它無法與油混合。當我們再次使用電池時,油會被電解液取代。因為油不融于鋁,所以不會有油留下。


研究人員在半現實條件下對電池進行測試,它們將電池電量用掉一小部分,然后放置電池不用,等待一天或者兩天,再重復之前的過程。這種測試與城市電動汽車的使用有些相似。最終研究人員發現,電池能夠堅持24天,比傳統鋰離子電池長了8倍。

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在未來幾年里,鋁空氣電池能取代鋰離子電池嗎?不能,不會。給電池充電時還有一些復雜問題要解決,所以最初的鋁空氣電池可能不是充電電池,或者充電次數很少。還有一種可能,電池可以輕松更換,在服務站內,機械臂將汽車電池取出,換上充滿電的電池,這樣我們就能用更復雜的機械方法充電。


還有一點要說清,鋁空氣電池似乎無法與鋰離子電池共用。在混動汽車內,汽油可以和汽車共用。盡管如此,我們可以用鋁空氣電池延長續航距離,當車主忘了給主電池充電時,可以暫時使用鋁空氣電池。正如一名研究人員所說的,鋁空氣電池前景光明。他說:“你可以使用它,然后將車開進車道,停一個月,然后發動汽車,電池仍然有不少的電量。”


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