鉅大LARGE | 點擊量:307次 | 2022年11月30日
全新鋁空氣電池能大幅新增持續(xù)使用時間
據(jù)外媒報道,可充電鋰離子電池的功率密度正以每年8%左右的速度增長,如果繼續(xù)以這樣的速度下去,那么大約10年后,它們將接近汽油的密度。另一方面,鋁-空氣電池幾乎可以和汽油相媲美,而且它比鋰離子電池更輕、更便宜。
不過它存在一個大問題,那就是腐蝕。不過一個新的研究小組聲稱已經(jīng)找到解決辦法。根據(jù)他們發(fā)表在《科學(xué)》上的研究論文顯示,如果不使用鋰離子電池一個月,那么它們會損失5%的電量,而鋁-空氣電池由于鋁遭到腐蝕的關(guān)系,一個月內(nèi)會損失掉80%的電量。
然而這些研究人員打造的鋁-空氣電池在一個月內(nèi)卻只損失了0.02%的電量,這簡直是千倍以上的改進。據(jù)悉,標準電池中含有液體電解質(zhì),它位于陽極和陰極之間的,當(dāng)離子從陽極跑到到陰極時,它通過收集釋放的電子來產(chǎn)生能量。在鋁-空氣電池中,陽極是鋁,陰極是空氣。
由于電池可以從周圍環(huán)境中獲取空氣,而鋁儲量豐富、重量輕且價格便宜,所以這種電池很有可能會成為未來的電池技術(shù)。然而不幸的是,一旦當(dāng)鋁和電解液混合在一起的時候,后者就會開始腐蝕前者。
如果使用非腐蝕性電解液則會大大降低電池的性能,一旦電池重新進入待機狀態(tài),就無法提取電解液,因為鋁是親水的。對此,研究人員提出了用油沖洗電解液的解決方案。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
研究人員在電池的陽極和陰極之間設(shè)置了一層薄膜,當(dāng)電池使用的是兩遍都充滿電解液。一旦電池進入待機狀態(tài),最靠近鋁的一側(cè)則會被油沖洗掉,此時,油起到了保護鋁的作用。
當(dāng)需要再次使用電池的時候,電解液將取代油。由于鋁在水里會排斥油,所以此時不會有油留在水里邊。為了在測試半現(xiàn)實條件下測試這些電池,研究人員先是使用了一小部分的電量,然后讓它靜止一兩天時間,然后再重復(fù)上面的步驟。
而這與電動汽車在城市可能需要做的事情類似。最終,他們研發(fā)的電池持續(xù)使用了24天時間,比傳統(tǒng)的鋁-空氣電池多了8倍。這是否意味著在未來幾年內(nèi)鋁-空氣電池會取代鋰電池呢?答案是不會。因為給電池充電仍有著一些待解的復(fù)雜問題,所以前幾代可能是無法充電或只能進行幾次的充電。
盡管如此,鋁-空氣電池可以像混動車的汽車一樣作為一種增程手段,或在駕駛者忘記給主電池充電的時候使用。一位研究人員表示,鋁-空氣電池在市場上擁有很大的潛力,“你可以在用了它之后然后把車停在車道一個月時間,當(dāng)回來之后仍可以期待著它擁有著一塊可以用的電池...我真的認為在電池使用上這是一個游戲改變者。”
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