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鋅空氣電池與鋰離子電池相比有哪些特點?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年12月07日  

根據吉利汽車發布的藍色吉利行動新能源戰略,未來吉利汽車將對6大新能源技術路線實現全面覆蓋,其中純電動、油電混動、插混和甲醇技術已經擁有成熟的技術,而氫燃料電池與金屬燃料電池技術尚在開發之中。另外,吉利汽車集團CEO、總裁安聰慧表示:平臺化是吉利的未來戰略方向,我們以后的產品均將出自模塊化平臺,以帝豪為基礎的純電動汽車平臺FE開發中級車型、純電動汽車PE平臺主打小型車,與沃爾沃合作的CMA平臺開發中高級車型。金屬燃料電池是以金屬為燃料,與空氣中的氧氣發生氧化還原反應產生電能的一種特殊燃料電池,也叫金屬空氣電池,與氫燃料電池汽車相比,電池反應原理不一樣,但是汽車驅動原理卻很類似。它具有原材料豐富、安全環保、能量密度高等一系列優點,被稱為面向21世紀的新型綠色能源,具有良好的發展和應用前景。目前,金屬燃料電池主要有鋁空氣電池、鎂空氣電池、鋅空氣電池、鋰空氣電池等,其中,鋁空氣電池、鋅空氣電池已經被我國列為863重點科技項目,并取得一定進展進入試用階段。下面將以鋅空氣電池與鋰空氣電池為例解析金屬空氣電池。鋅空氣電池


工作原理是用活性炭吸附空氣中的氧或純氧作為正極活性物質,以鋅為負極,以氯化銨或苛性堿溶液為電解質,化學反應方程式如下:陽極:Zn2OH–→ZnOH2O2e–陰極:O22H2O4e–→4OH–綜合:2ZnO2→2ZnO鋅空氣電池的特點是比能量高,可達到340Wh/kg。安全、放電性能穩定、成本低廉。重量是鋰電池的50%,續駛里程是鋰電池的200%,初裝價格約為鋰電池的40%。應用案例,國內某鋅空氣電池制造公司聯合某整車制造商計劃今年推出500輛12米裝載鋅空氣電池的純電動公交車,整車造價百萬,其中電池價格約為40萬。鋰空氣電池


鋰-空氣電池充放電反應過程工作原理是用鋰作陽極,以空氣中的氧氣作為陰極。放電時,陽極的鋰釋放電子后成為鋰陽離子(Li),Li穿過電解質材料,在陰極與氧氣、以及從外電路流過來的電子結合生成氧化鋰(Li2O)或者過氧化鋰(Li2O2),并留在陰極。鋰空氣電池的開路電壓為2.91V。鋰空氣電池的特點是比能量是鋰離子電池的10倍,體積更小,重量更輕。不足之處在于,仍處于實驗室階段,實現商業化尚需要10年左右的時間。應用案例,英國劍橋大學所研制出的鋰空氣電池能夠循環充電2000次以上。該電池在理論上的能源使用效率超過90%;美國IBMAlmadenReseachCenter正在進行鋰空氣電池研究,日本旭化成株式會社和Central硝子株式會社兩家企業參加了該項目。研究小組計劃到2020年實現鋰空氣電池的大量生產和推廣應用。


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