據(jù)外媒報道,金屬-空氣
電池(Metal-air batteries)已引起了業(yè)內(nèi)的特別關(guān)注,因為其能量密度高、裝配成本低、環(huán)保、無毒性、使用壽命長、放電時間長、可回收性(recyclability)高、溫度公差寬。
金屬-空氣電池已被廣泛應(yīng)用于
電動車(插電式混動車及純
電動車)及儲能裝置(智能電網(wǎng))中,還能被用作應(yīng)急電源。
與其他電池技術(shù)類似,金屬-空氣電池也存在許多科研與技術(shù)難題,主要問題在于陰極動力學(xué)反應(yīng)遲滯(sluggish kinetics)、陽極能效利用率低(因金屬氧化物、氫氧化物或其他物質(zhì)在陽極表面積聚而導(dǎo)致的嚴(yán)重鈍化)、自放電(self-discharge)與腐蝕、劣質(zhì)空氣陰極結(jié)構(gòu)引起的過電位高、極化電阻(polarization resistance)大、系統(tǒng)散熱失控,導(dǎo)致長期運行故障、實際能量密度及應(yīng)用受限。
浙江省石墨烯應(yīng)用研究重點實驗室(Key Laboratory of Graphene Technologies and Applications of Zhejiang Province)與先進(jìn)鋰電池工程師實驗室(Advanced Li-ion Battery Engineering Lab)的研究團(tuán)隊率先研發(fā)了一款千瓦級(kilowatt-scale)鋁空氣電池,該電池采用了高效的石墨烯基催化劑,利用石墨烯添加劑提升了空氣陰極結(jié)構(gòu)(air cathode structure)及自主研發(fā)的鋁合金陽極,綜合性電化學(xué)性能表現(xiàn)十分出色。
優(yōu)化該款工業(yè)設(shè)計及系統(tǒng)整合方案后,該電池可被用于攻克熱逃逸(thermal runaway)問題。
該機(jī)構(gòu)發(fā)布了近20篇研究論文,并申請了20多項有關(guān)鋁空氣電池的技術(shù)專利。
該研究團(tuán)隊論證了千瓦級石墨烯基鋁空氣電池系統(tǒng),其能量密度高、電池容量高達(dá)20 kWh,電量輸出國高達(dá)1000 W。
該款電池系統(tǒng)可同時為電視機(jī)、臺式計算機(jī)、電風(fēng)扇及60瓦燈泡持續(xù)供電20多個小時。
該研究團(tuán)隊還建立了實驗室生產(chǎn)線,目前還在研發(fā)一款5 kW的鋁空氣電池。(本文圖片選自rdmag.com)
(責(zé)任編輯:子蕊)
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