金属空气电池VIP免费

应用前景应用前景原理原理举例（以锌铝为例）举例（以锌铝为例）简介简介金属空气电池金属空气电池—简介金属空气电池金属空气电池的简单介绍金属空气电池(MAB)是一类特殊的燃料电池,也是新一代绿色二次电池的代表之一,具有成本低、无毒、无污染、比功率高、比能量高等优点,既有丰富的资源,还能再生利用,而且比氢燃料电池结构简单,是很有发展和应用前景的新能源。下面重点介绍锂和铝空气电池。锂空气电池电池的构造化学原理锂空气电池使用及性能电池的构造电池通过放电反应生成的不是固体氧化锂（Li2O），而是易溶于水性电解液的氢氧化锂（LiOH），这样就不会引起空气极的碳孔堵塞。另外，由于水和氮等无法通过固体电解质隔膜，因此不存在和负极的锂金属发生反应的危险。此外，配置了充电专用的正极，可防止充电时空气极发生腐蚀和劣化。负极采用金属锂条，负极的电解液采用含有锂盐的有机电解液。中间设有用于隔开正极和负极的锂离子固体电解质。正极的水性电解液使用碱性水溶性凝胶，与由微细化碳和廉价氧化物催化剂形成的正极组合。化学原理及原理图放电时电极反应如下:（1）负极反应（Li→Li++e-）金属锂以锂离子（Li+）的形式溶于有机电解液，电子供应给导线。溶解的锂离子（Li+）穿过固体电解质移到正极的水性电解液中。（2）正极反应（O2+2H2O+4e-→4OH-）通过导线供应电子，空气中的氧气和水在微细化碳表面发生反应后生成氢氧根离子（OH-）。在正极的水性电解液中与锂离子（Li+）结合生成水溶性的氢氧化锂（LiOH）。充电时电极反应如下:（1）负极反应（Li++e-→Li）通过导线供应电子，锂离子（Li+）由正极的水性电解液穿过固体电解质到达负极表面，在负极表面发生反应生成金属锂。（2）正极反应（4OH-→O2+2H2O+4e-）性能及应用前景锂空气电池这是一种由日本产业技术综合研究所与日本学术振兴会(JSPS)共同开发出的一种新构造的大容量锂空气电池。理论上可实现大容量的“锂空气电池”作为新一代大容量电池而备受瞩目。不过此前的锂空气电池存在正极蓄积固体反应生成物，阻隔了电解液与空气的接触，导致停止放电等问题。该技术极有望用于汽车电池。如果在汽车用支架上更换正极的水性电解液，用卡盒等方式补充负极的金属锂的话，汽车可实现连续行驶且无需充电等待时间。可以从用过的水性电解液中轻松提取金属锂，锂能够反复使用。可以说是用金属锂作为燃料的新型燃料电池。锂离子电池目前已经开始在电动汽车上应用，为了实现长距离行驶，作为蓄电池时的高性能化和低成本化备受期待。但目前的锂离子电池受制于电池容量很难实现长距离行驶，要实现长距离行驶必须在汽车上配备大量的电池，因此存在车体价格大幅上升的问题。要实现电动汽车的普及，能源密度需达到目前的约6～7倍。因此，理论上能源密度远远大于锂离子电池的金属锂空气电池备受关注。由于锂空气电池的正极使用空气中的氧做活性物质，理论上正极容量无限大，因此可实现大容量。铝空气电池原理铝-空气电池的负极是铝合金,在电池放电时被不断消耗,正极是多孔性氧电极,跟H2/O2燃料电池的氧电极相同,电池放电时,从外界进入电极的氧气(空气)在电解质、活性剂和催化剂的三相界面发生电化学反应生成OH-。电解液可分为两种,一种是碱性溶液，另一种为中性溶液(NaCl或NH4Cl水溶液或海水)。化学反应铝空气电池的特点中性电解质体系由于电导率较低且铝酸盐不可溶，因此功率难以提高。碱性体系能够溶解一定的铝酸盐且电导率高，因此应用于相对较高功率的需求。一般盐性条件下的铝-空气电池与碱性铝-空气电池的区别主要体现在反应产物、电压及功率上。盐性条件下电压低，适用于中小功率应用，而碱性条件下电池电压高,既可适用于小功率应用,也可适用于中高功率应用如作电动汽车电源等。盐性条件下,反应产物为不可溶的三水铝石凝胶。由于凝胶状物质的产生,它会粘附在阳极的表面阻止电极反应,从而降低了反应速率及阳极效率，通过加入特殊的抑制剂如SnO32-于电解液中［3］,以抑制剂为晶核,使三水铝石以晶状粉末形式存在,这样自然沉淀于电解液的底层,从而消除了凝胶物质的不良影响。碱性...