鋁空氣電池和動(dòng)力鋰電池誰(shuí)具有巨大的商業(yè)潛力

來(lái)源：存能電氣  日期：2020-07-07 16:46  瀏覽量：次

鋁空氣電池和動(dòng)力鋰電池誰(shuí)具有巨大的商業(yè)潛力？鋰電池?fù)碛休^高的比能量，是目前研究較成熟且已經(jīng)大規(guī)模商用的二次電池，但是近幾年來(lái)，面對(duì)移動(dòng)電子設(shè)備和電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域的巨大發(fā)展，鋰電池已難于滿(mǎn)足其大容量的需求，特別是對(duì)能源依賴(lài)性很強(qiáng)的動(dòng)力電池體系。因此，擁有比鋰電池比容量大幾倍的金屬空氣電池應(yīng)運(yùn)而生，比如鋅空氣電池、鋁空氣電池、鎂空氣電池、鋰空氣電池等。

鋁空氣電池和動(dòng)力鋰電池誰(shuí)具有巨大的商業(yè)潛力？

從電池的續(xù)航里程來(lái)說(shuō)，鋁空氣電池相比于鋰電池缺少是一個(gè)突破，不過(guò)由于鋁空氣電池在放電過(guò)程中陽(yáng)極腐蝕會(huì)產(chǎn)生氫，這不僅會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極的損耗，而且還會(huì)增加電池內(nèi)部的損耗；另外鋁空氣電池消耗的是鋁，當(dāng)電池壽命結(jié)束的時(shí)候需要重新安裝鋁等都極大地阻礙了鋁空氣電池的商業(yè)化發(fā)展，并且在車(chē)載應(yīng)用方面來(lái)說(shuō)，鋁空氣電池依然是一個(gè)未知數(shù)，甚至還比不上氫燃料電池。

鋁空氣電池在單體電池中以鋁為負(fù)極、氧為正極，在工作時(shí)只消耗鋁和少量的水，當(dāng)鋁和水消耗完就無(wú)法工作。它是一次電池，不能充電，需要更換鋁電極才能繼續(xù)工作。這類(lèi)電池理論上的正極活性物質(zhì)的量是無(wú)限的，所以電池理論容量主要取決于負(fù)極金屬的量，這類(lèi)電池?fù)碛懈蟮谋热萘俊?/span>

鋁空氣電池的理論比能力可達(dá)8100Wh/kg，具有成本低、比能量密度和比功率密度高等優(yōu)點(diǎn)。作為一種特殊的燃料電池，鋁空氣電池在軍事、民用以及水底動(dòng)力系統(tǒng)、電信系統(tǒng)后備動(dòng)力源和便攜式電源等應(yīng)用方面具有巨大的商業(yè)潛力。一些鋁燃料電池產(chǎn)品，如船舶推進(jìn)電池組、電信系統(tǒng)的儲(chǔ)備電池、鋁氧氣水下系統(tǒng)等，正向市場(chǎng)化方向發(fā)展。

鋁空氣電池的特點(diǎn)

①在世界上獨(dú)創(chuàng)了以流動(dòng)的液體作為正極材料，電流和功率大，可達(dá)千、萬(wàn)安培級(jí)；

②以鋁作為材料，又解決了鋁的自腐問(wèn)題，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了鋁大電流應(yīng)用；

③不需要充電樁，僅需要加入含固體的電池水，可以不受時(shí)間和空間的限制；

④適應(yīng)性強(qiáng)：電池結(jié)構(gòu)和使用的原材料可根據(jù)實(shí)用環(huán)境和要求而變動(dòng)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性；

⑤比能量高：電池理論比能量可達(dá)2290Wh/kg，目前實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到300~400Wh/kg，這一數(shù)值遠(yuǎn)高于當(dāng)今各種電池的比能量，雖然電池的比能量與此相當(dāng)，但其安全性不好使它無(wú)法用于動(dòng)力電池；

⑥材料成本低、能量密度高：鋁空氣電池的負(fù)極活性材料是含量豐富的金屬鋁，價(jià)格便宜、環(huán)保、正極活性物質(zhì)是空氣中的氧氣，正極容量可視無(wú)限大。因此鋁空氣電池具有質(zhì)量輕、體積小、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，鋁空氣電池更適合作為續(xù)航備用電池。也就是說(shuō)，一輛電動(dòng)汽車(chē)的標(biāo)配能量是實(shí)際使用中取鋁空氣電池所長(zhǎng)，獲得更長(zhǎng)的續(xù)駛里程，同時(shí)也要補(bǔ)鋁空氣電池所短配一個(gè)功率型的電池，使車(chē)輛具備不錯(cuò)的動(dòng)力性能。對(duì)于車(chē)載應(yīng)用，鋁空氣電池依然是個(gè)未知數(shù)。

目前鋁空氣電池在移動(dòng)通訊設(shè)備和筆記本電腦上有些應(yīng)用，但都是實(shí)驗(yàn)性的，并不是很廣泛。未來(lái)在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用，還有很多技術(shù)問(wèn)題亟待解決，能否成功成為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載能源還要靠市場(chǎng)最終選擇。在其他領(lǐng)域，從鋁空氣電池本身技術(shù)特點(diǎn)來(lái)看，作為應(yīng)急電源和移動(dòng)電站似乎更合適。

鋁空氣電池高的比能量以及它的安全對(duì)環(huán)境無(wú)害的特點(diǎn)決定了它將有一個(gè)廣闊的發(fā)展前景，未來(lái)或?qū)⑹紫葢?yīng)用于動(dòng)力汽車(chē)和礦山開(kāi)采等移動(dòng)設(shè)備。鋁空氣電池可以設(shè)計(jì)為集成電池組，像汽油等燃料一樣存放在加油站或?qū)ｉT(mén)的充電站，使用過(guò)程中當(dāng)陽(yáng)極消耗完以后直接更換電池組即可。