铝空气电池结构及致命缺点
铝空气电池为什么推广不了铝空气电池优缺点

铝空气电池为什么推广不了铝空气电池优缺点铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。
铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。
下面小编给大家介绍一下“铝空气电池为什么推广不了铝空气电池优缺点”1.铝空气电池为什么推广不了铝空气电池相关技术有待提升完善,超级电容和国内已有生产厂家比都落后。
比能量大铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg,2014年的铝空气电池的实际比能量只达到350Wh/kg,但也是铅酸电池的7~8倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。
采用铝空气电池后,车辆能够明显地提高续驶里程,国外有关资料介绍,美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上,有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录。
2.铝空气电池优缺点优点:1、铝空气电池无毒危险铝对人体本身并不会生成危害,还可以回收利用反复的使用,不污染空气。
铝的原材料多种多样,已具备大范围的铝冶炼厂,成本费用较低。
铝回收利用再生方便快捷,回收利用再生成本也较低。
并且还可以使用更换铝电极的方法,来彻底解决铝空气电池充电比较慢的状况。
2、铝空气电池质量轻在我国开发设计和制造的牵引用动力型铅酸蓄电池的总动能为13.5k瓦每小时,总质量为375kg。
而同样动能的铝空气电池总质量仅45千克,为铅酸蓄电池质量的13%。
重要是因为电池质量很大程度上减轻,机动车辆的整车整备质量也下降,还可以提升机动车辆的装载动能或延长续驶行程。
3、铝空气电池比能量大铝空气电池的理论比能量可以达到8100瓦每小时/千克,2015年的铝空气电池的实际比能量只达到三百五十瓦每小时/千克,但也是铅酸电池的7~8倍、镍氢电池的5.8倍、锂离子电池的2.3倍。
使用铝空气电池后,机动车辆能够非常明显地提升续驶行程缺点:1、当铝和氧气发生反应生成动能时,可用的铝含量会随着放复电而减少。
铝-空气电池空气电极的研究概述

铝-空气电池空气电极的研究概述本文主要介绍了铝-空气电池及其发展前景和研究现状。
利用静电纺丝法制备钴碳复合纤维材料用于铝-空气电池的空气阴极,不同掺杂浓度的过渡金属钴氧化物作为氧还原催化剂催化空气电极反应。
对制备的碳纤维空气电极进行了SEM、TEM和激光拉曼光谱的测量和分析,详细的电化学实验表明,6.6%的硝酸钴掺杂质量分数的样品表现出最佳的性能。
我们探索适宜的催化剂浓度来提高碳纤维材料的氧还原催化能力的自组合的空气电极的制备。
电池放电试验是在二电极系统采用复合碳纤维空气阴极和一个铝板阳极,电解液为2 mol/L NaCl水溶液的封闭系统。
1.1 铝-空气电池铝是地壳中储量最多的金属,全球的工业储量超250亿吨[1],其金属单质具有较活泼的还原性,该金属能量密度仅次于金属锂,其理论电化学当量2.98Ah/g,体积当量8.04 Ah/cm3[2]。
目前工业上已能通过电解方式大规模廉价获得金属铝,金属铝具有易保存、易运输、易加工、反应安静且安全、对环境友好无污染的特性,所以金属铝在能量储存和转换方面的应用一直以来就备受人们的重视。
1850年Hulot尝试性采用铝作电池阴极,1960年左右Zaromb等人确定了铝-空气电池的可行性;EIecrodynamics 、Dow及LLNL等公司联合组成的V oltek公司开发出第一个用于驱动汽车的实际应用动力型V oltek A-2铝-空气电池[2]。
据悉,在Yang Shaohua等人研究的铝-空气电池中,回收反应产物的铝阳极的成本价格约为6元人民币每千克,在铝-空气电动汽车中总效率能够达到15%(为当时实验阶段的数据,后期可达到20%),比普通电动汽车13%的效率要高。
其设计的电池能量密度为1300Wh/kg,并且有望达到2000Wh/kg。
整个电池系统估价为30美元每千瓦,并在实际规模生产中可能降低到29美元每千瓦。
而且作为电动车的推进动力,铝所含能量以单位重量计约为单位重量汽油的一半,以单位体积计约为汽油的3倍[15]。
铝空气电池在实际应用之中发现的问题 (1)

铝空气电池在实际应用之中发现的问题☉◇铝空气电池参考资料◇☉铝空气电池作为动力电池主要存在问题铝电池商业化应用的明显技术缺陷是铝在空气或水溶液中易钝化且在强碱性溶液中腐蚀速率较大,严重降低了铝阳极效率。
因此电极的活化和抗腐蚀性能的提高是铝阳极研究过程中需要解决的主要问题。
在大电流密度工作条件下,由于内阻高,不能满足动力电源的电性能要求,阻碍了铝阳极材料的应用。
在高功率输出时发热严重,必须配备热量输出系统,因而增加了系统的复杂性。
大功率铝空气电池组必须有良好的通风,保持通透的一致性,如增设供氧系统,效果会改善,这又会增加系统的复杂性。
在颠簸的路面运行时,能够提供的电能也有一定幅度波动。
如何确保电池不漏液,也是一个严重问题。
上述问题和复杂性是长期以来阻碍该技术大规模推广应用的瓶颈。
又比如,该电池实际应用中的体积比能量一般只有100-150Wl/L,与铅酸蓄电池相当。
系统能否长期稳定运行依然不确定。
但是铝空气电池在中国用于海上航标灯却非常适合!!1991年,中国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池,称之为海洋电池。
它是一种无污染、长效、稳定可靠的电源。
海洋电池彻底改变了以往海上航标灯两种供电方式:一是一次性电池,如锌锰电池、锌银电池、锌空(气)电池等。
这些电池体积大,电能低,价格高。
二是先充电后给电的二次性电源,如铅蓄电池,镍镉电池等。
这种电池要定期充电,工作量大,费用高。
海洋电池,是以铝合金为电池负极,金属(Pt、Fe)网为正极,用取之不尽的海水为电解质溶液,它靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能的。
我们知道,海水中只含有0.5%的溶解氧,为获得这部分氧,科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构,以增大表面积,吸收海水中的微量溶解氧。
这些氧在海水电解液作用下与铝反应,源源不断地产生电能。
海洋电池本身不含电解质溶液和正极活性物质,不放入海洋时,铝极就不会在空气中被氧化,可以长期储存。
用时,把电池放入海水中,便可供电,其能量比原来的干电池高20~50倍。
铝空气动力电池发展现状及存在问题

铝空气动力电池发展现状及存在问题作者:刘小锋来源:《新材料产业》 2013年第7期作为汽车驱动能源的化石燃料——石油,不仅在使用过程中会对环境造成污染,而且其本身也越来越短缺,因此,开发新型环保替代燃料或新型动力电池成为目前新能源汽车领域研究的热点。
解决石油燃料短缺和污染的最佳方式是开发出与石油等效或接近等效的环保型替代燃料,而在没有开发出合适的替代燃料之前,研究开发新型动力电池就显得重要且迫切。
当前,人们对于动力电池的研究主要集中于锂离子电池、氢燃料电池、镍氢电池、锂电池等,其中锂离子电池最受关注,被寄予厚望,也开始批量生产和应用。
但这些动力电池(包括锂离子电池)或多或少都还存在一些技术瓶颈或应用缺陷,均未能实现大规模商业化应用。
因此,科学界和产业界对新型动力电池的研究从未止步。
除上述类型的动力电池外,金属燃料电池也是近年来应用前景较好的一类动力电池。
金属燃料电池是指以金属为负极材料,以空气中的氧气为正极反应物,由金属与氧气在电解液及催化剂存在的条件下进行电化学放电的电池,如锌空气电池、铝空气电池、锂空气电池等。
其中,铝空气电池在大电流放电、高比能量、电极材料资源丰富等方面具有明显的优势。
一、铝空气电池的原理及发展历程铝空气电池以铝或铝合金为负极,以空气电极为正极,因为其正极参加反应的物质为氧气,负极参加反应的物质为金属铝,故也称为铝燃料电池。
铝空气电池如图1所示,其中正极由催化层、扩散层、集流体构成,正极的催化层与电解液直接接触,扩散层暴露于空气环境中,空气中的氧气能够通过扩散层到达催化层,与电解液及催化剂接触,并在催化剂的作用下,发生电化学反应,但电池内部的电解液却不能透过扩散层渗出。
铝空气电池能够在中性或碱性电解液中工作。
在中性电解液中的反应方程式为:自19世纪末,科研人员就开始尝试用铝作为负极材料来制备电池[1-2],但由于在中性电解液中铝电极因表面形成氧化膜而难以溶解,导致负极极化严重,在碱性电解液中铝电极表面的氧化膜虽然易于溶解,但铝电极的腐蚀却非常严重,制约了以铝为负极材料的电池的研究和应用。
铝空气电池工作原理_铝空气电池致命缺点

铝空气电池工作原理_铝空气电池致命缺点展开全文铝空气电池工作原理铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。
铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。
铝空气电池的进展十分迅速,它在EV上的应用已取得良好效果,是一种很有发展前途的空气电池。
铝空气电池构造特点在单体电池中以铝(Al)为负极、氧为正极,在铝空气电池两侧有一对辅助空气电极,作为铝空气电池正极,在工作时只消耗铝和少量的水。
铝空气电池主要特点(1)比能量高。
铝空气电池是一种新型高比能电池,理论比能量可达到8100Wh/kg目前研发的产品已经能达到300-400Wh/kg,远高于当今各类电池的比能量。
(2)比功率中等。
由于空气电极的工作电位远离其热力学平衡电位,其交换电流密度很小,电池放电时极化很大,导致电池的比功率只能达到50-200W/kg。
(3)使用寿命长。
铝电极可以不断更换,因此铝空气电池寿命的长短取决于空气电极的工作寿命。
(4)无毒、无有害气体产生。
电池电化学反应消耗铝、氧气和水,生成Al2O3·nH2O,可用于干燥吸附剂和催化剂载体、研磨抛光磨料、陶瓷及污水处理的优良沉淀剂等。
(5)适应性强。
电池结构和使用的原材料可根据实用环境和要求而变动,具有很强的适应性。
(6)电池负极原料铝廉价易得。
相比于其他的金属,金属铝的价格比较低,金属阳极的制造工艺比较简单。
铝空气电池致命缺点铝对人体不会造成伤害,可以回收循环使用,不污染环境。
铝的原材料丰富,已具有大规模的铝冶炼厂,生产成本较低。
铝回收再生方便,回收再生成本也较低。
而且可以采用更换铝电极的方法,来解决铝空气电池充电较慢的问题。
正如所有的事物有其优秀的一面也有不足的一方一样,铝空气电池也有不足之处。
虽然它含有高的比能量,但比功率较低,充电和放电速度比较缓慢,电压滞后,自放电率较大,需要采用热管理系统来防止铝空气电池工作时的过热。
金属空气电池综述

金属空气电池是一种基于金属与空气(通常是氧气)反应来产生电能的电池。
它具有高能量密度、低成本和环境友好等特点,因此在能源存储和移动电源等领域受到了广泛关注。
金属空气电池的基本原理是通过金属与空气之间的氧化还原反应来产生电能。
电池的正极是金属(通常是锌、铝等)电极,负极是氧气电极。
在工作过程中,金属电极被氧化为金属离子,而氧气电极上的氧气与金属离子发生还原反应,从而释放出电子,并在电解质的传导下,形成电路完成电能转化。
金属空气电池的优点包括:高能量密度,因为氧气作为氧化剂的供应是从环境中获取的;相对较低的成本,因为金属电极材料相对廉价和普遍;无污染和环境友好,因为反应产物主要是金属离子和水。
此外,金属空气电池还具有较长的储存寿命和较低的自放电速率等优势。
然而,金属空气电池也存在一些挑战。
一个重要的问题是金属电极的腐蚀和堆积物的产生,这会降低电池性能和寿命。
此外,金属空气电池在放电过程中产生的氧气浓度损耗以及释放的碱性电解质也会对环境造成一定的影响。
为了解决这些问题,研究人员正在积极开展金属空气电池的改进和优化工作。
例如,采用新型材料作为电极,设计更高效的电解质体系,优化电池结构和工艺等方法被提出和研究。
这些努力有望进一步提高金属空气电池的性能和可持续性,推动其在能源领域的应用。
总之,金属空气电池作为一种具有潜力的能源存储技术,具有重要的应用前景。
通过持续的研发和创新,金属空气电池有望成为可再生能源储存和电动车辆等领域的重要技术,并为构建节能环保的社会做出积极贡献。
铝空气电池综述

铝空气电池综述铝空气电池综述周荣灿摘要:铝空气电池是实际比能量高达300~400Wh/kg且对环境非常友好的优秀电池;电池结构和使用的原材料可根据实际环境和要求而变动,具有很大的适应性;它既可用于陆上又可用于深海,既可用作动力电池,又是长寿命高比能的信号电池。
关键词:铝电池;空气电池;Aluminum air batteryAbstract:Aluminum/air(oxygen)fuel cell is one of long-life and high energy density batteries with actual specific energy reached 300-400 Wh/kg, and may be environment. Its structure and materials to be used may be determined according to the demand of users, having excellent adaptability. This batteries may operate not only on land but also in sub—sea, and be used as power source or signal battery。
Key words:Aluminum battery; Air battery;引言人类社会的快速发展和人口的迅速增长以及对石化资源的大量利用,造成温室效应、大气污染和酸雨等环境恶化.这迫使人们在选择能源时,会优先于资源丰富、对环境友好的能源。
铝是地壳中含量最多的金属元素,具有来源广、能量密度较高、无毒性、存放稳定等优点。
自20世纪40年代起受到人们的关注,在多个领域有所利用,尤其是电池领域。
什么是铝空气电池铝空气电池是以铝合金为负极、空气电极为正极、中性水溶液或碱性水溶液为电解质构成的一种新型高能量化学电源,属于半燃料电池.该电池具有能量密度大、质量轻、材料来源丰富、无污染、可靠性高、寿命长、使用安全等优点。
空气电池 氯化铝 铝-概述说明以及解释

空气电池氯化铝铝-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:空气电池是一种利用空气中的氧气作为氧化剂和铝作为还原剂的电池。
它是一种绿色、环保的电池技术,具有高能量密度、可持续使用和安全性高等优点。
氯化铝是一种无机化合物,化学式为AlCl3。
它具有很强的腐蚀性,在常温下为白色结晶固体。
氯化铝在化工工业、制药工业等领域有广泛的应用,如催化剂、脱水剂和电解质等方面。
铝是一种常见的金属元素,化学符号为Al,原子序数为13。
它具有轻质、良好的导电性和导热性等特点,在航空航天、汽车制造、建筑和包装等领域有广泛的应用。
本文将重点介绍空气电池、氯化铝和铝的原理、性质和应用领域,探讨它们之间的关系,以及对环境和能源的影响。
最后,展望空气电池技术、氯化铝和铝的未来发展前景。
通过本文的阐述,读者将更好地了解空气电池、氯化铝和铝这些重要的科技和材料,并认识到它们对于推动可持续发展和节能减排的重要作用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构部分旨在给读者呈现本文的整体框架和组织方式。
本文分为引言、正文和结论三个主要部分。
在引言部分中,我们将概述本文的主题,介绍空气电池、氯化铝和铝的基本概念,并明确本文的目的。
在正文部分,我们将详细探讨空气电池、氯化铝和铝的各个方面,包括它们的原理、优点、物理性质、化学性质和应用领域。
最后,结论部分将总结和归纳空气电池、氯化铝和铝之间的关系,分析它们对环境和能源的影响,并展望未来的发展前景。
通过这样的文章结构,我们希望读者能够全面了解空气电池、氯化铝和铝的相关知识,并对其在环境和能源领域的潜力有更深入的了解。
1.3 目的本文旨在探讨空气电池、氯化铝和铝的相关性,并分析它们对环境和能源的影响。
同时,本文还将研究它们的物理性质和化学性质,以及它们在不同领域中的应用。
通过对这些内容的研究,本文旨在为读者提供关于空气电池、氯化铝和铝的全面了解,并展望它们在未来的发展前景。
通过深入研究这些问题,我们将能够更好地理解这些材料的特性和用途,并为环境保护和可持续能源发展提供更多的解决方案。
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铝空气电池结构及致命缺点
铝空气电池
铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。
铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。
工作原理
铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似,铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为负极、氧为正极,以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。
铝摄取空气中的氧,在电池放电时产生化学反应,铝和氧作用转化为氧化铝。
铝空气电池的进展十分迅速,它在EV上的应用已取得良好效果,是一种很有发展前途的空气电池。
铝空气电池的优缺点。