锌空电池介绍

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锌空气蓄电池

锌空气蓄电池

锌空气蓄电池锌空气电池又称锌氧电池,是金属空气电池的一种。

锌空气电池比能理论值是1350W·h/kg,现在的比能量已达到了230Wh/kg,几乎是铅酸电池的8倍。

可见锌空气电池的发展空间非常大。

锌空气电池只能采取抽换锌电极的办法进行“机械式充电”。

更换电极的时间在3min即可完成。

换上新的锌电极,“充电”时间极短,非常方便。

如此种电池得到发展,省去了充电站等社会保障设施的兴建。

锌电极可在超市、电池经营点、汽配商店等购买,对普及此电池电动车十分有利。

这种电池具有体积小,电荷容量大,质量小,能在宽广的温度范围内正常工作,且无腐蚀,工作安全可靠,成本低廉等优点。

现在试验电池的电荷容量仅是铅酸电池的5倍,不甚理想。

但5倍于铅酸电池的电荷量已引起了世人的关注,美国、墨西哥,新加坡及一些欧洲国家都已在邮政车、公共汽车、摩托车上进行试用,也是一极有前途的电动车用电池。

前不久,有报道称中航国际公司与北京长力公司在京签约合作开展锌空气电池产业化项目,北京锌空气电池研究中心也一并揭牌。

两家公司将共同投资5亿元,预计在3年时间内实现锌空气电池的产业化。

有报道称,锌空气电池将会成为21世纪理想动力源,大有代替锂电池一举称霸电池市场的态势。

锌空气电池看似“要火”,而在这热火朝天大张旗鼓的干劲背后也有不同的声音。

有关业内人士认为,锌空气电池的产业化生产只不过是众多炒作概念中的一个,现实推广难度非常之大。

锌空气电池也在炒概念?比起大众熟悉的铅酸电池、镍氢电池、镍锌电池等产品,锌空气电池似乎不太为人们所知。

据中国电池协会副理事长、技术委员会主任王金良介绍,锌空气电池亦称锌氧电池,是金属空气电池的一种。

它是以活性物质锌作为正极,以空气中的氧作为负极的电池。

在原理上等同于锌这个固体燃料在燃烧,从此意义上理解也可称其为燃料电池。

负极活性物质氧直接来源于空气,不受电池体积大小的影响,电池的体积只取决于正极材料的大小。

空气是无形的,不能直接构成电板,需利用多孔的石墨作为负极。

锌-空气燃料电池

锌-空气燃料电池

锌-空气燃料电池锌-空气燃料电池可以应用于各种领域,例如移动电话、笔记本电脑、电动汽车等。

它不仅具有高能量密度和长续航里程,而且燃料电池使用的是锌颗粒和空气中的氧气,相比传统电池更环保。

然而,锌-空气燃料电池也存在一些挑战和问题,例如金属锌的储存和输送、空气中的湿度对电池性能的影响等。

因此,科学家们正在不断研究和改进锌-空气燃料电池的技术,以便更好地满足未来能源需求。

本文将对锌-空气燃料电池的原理、优势、挑战和发展前景进行深入探讨,以期为读者提供更多有关这一领域的知识和信息。

一、锌-空气燃料电池原理锌-空气燃料电池的工作原理是利用金属锌和空气中的氧气进行化学反应。

当两者在电池中发生化学反应时,会产生电子和离子,从而产生电能。

具体来说,锌-空气燃料电池包括阳极、阴极和电解质三部分。

阳极:阳极是由锌金属组成的,当阳极和电解质接触时,会产生离子和电子,离子会通过电解质向阴极迁移,而电子则通过外部电路向阴极流动,产生电能。

阴极:阴极是由氧气组成的,当阴极和电解质接触时,会吸收到从阳极传来的离子和电子,进而与之结合产生水。

电解质:电解质是连接阳极和阴极的介质,它具有一定的离子传输功能,可以使阳极和阴极之间的化学反应得以进行。

电解质通常是一种固体材料,它不会与金属锌和氧气进行反应,因此可以长时间地维持电池的工作。

总的来说,锌-空气燃料电池的工作原理就是利用金属锌和空气中的氧气进行化学反应,并将产生的电能输出到外部电路中。

这种化学反应的过程非常清洁、高效,不会产生有害的环境污染物质,因此备受人们关注。

二、锌-空气燃料电池的优势锌-空气燃料电池具有许多优势,使其成为一种具有巨大发展潜力的新能源技术。

1. 高能量密度锌-空气燃料电池具有很高的能量密度,可以达到传统电池的2-3倍。

这意味着它可以存储更多的能量,从而在相同体积和重量下提供更长的续航时间,这对于移动设备和电动汽车等需要长时间使用的场合非常重要。

2. 环保锌-空气燃料电池使用的燃料是金属锌和空气中的氧气,在反应过程中产生的产物只有电池内部的锌氢氧化物,不会产生二氧化碳等有害的环境污染物质。

锌空气电池

锌空气电池
吸收氧。
阳极——是锌粉和电解液的混合物,成糊状。
电解液——高浓度的氢氧化钾水溶液。
隔离层——用于隔离两级间固体粉粒的移动。
绝缘和密封衬垫——尼龙材料。
电池外表面——镍金属外壳,具有良好的防腐性的导体
原理
阳极: Zn + 2OH– → ZnO + H2O + 2e–
锌空气电池(英语:Zinc-air battery)是一类结构特殊的品种。阳极(负极)采用了锌合金。而阴极(正极)材料,则是空气中的氧。在储存时一般保持密封,所以基本上没有自放电。又称锌氧电池,有时也被称为锌空电池。
电池构造成糊状的锌粉在阳极端,起催化作用的碳在阴极。电池壳体上的孔可让空气中的氧进入腔体附着在阴极的碳上。同时,阳极的锌被氧化,这与小型银氧或汞氧电池的化学反应类似。
阴极: O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–
综合: 2Zn + O2→ 2ZnO
通常这种反映产生的电压是1.4伏,但放电电流和放电深度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阴极,在阴极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能使电池产生化学反应。
锌空电池的使用
锌空电池保存的关键在封条,除非电池准备立刻使用,否则不能取下电池阴极封条。模拟试验表明,在室温条件下,存放一年后电量下降到95%,存放两年后电量下降到90%,存放四年后电量仍有85%。撕下封条后,电池被激活并开始工作,在室温环境并不接负载时,根据不同的电池大小规格,3到12周后电池电量下降50%,超过20周电量下降到0-10%。因此锌空电池适用于在很少几周内耗用完电池的场合。如果一旦锌空电池的封条被撕下,空气就进入内部激活电化学反应,此时即使再贴上封条,电化学反应也会继续下去直到电量耗尽。

锌-空气电池的电解液

锌-空气电池的电解液

锌-空气电池的电解液锌-空气电池是一种新型的可再充电电池,其电解液是实现其正常工作的重要组成部分。

本文将围绕锌-空气电池的电解液展开讨论,并介绍其特点、性能及应用领域。

一、锌-空气电池的概述锌-空气电池是一种以锌为负极、空气中的氧气为正极,以电解液为媒介进行电化学反应的电池。

它具有高能量密度、环保、可再充电等优点,因此被广泛应用于电动汽车、储能系统、便携式电子设备等领域。

锌-空气电池的电解液一般由碱性溶液组成,常见的有碳酸氢钠溶液、氢氧化钾溶液等。

这些电解液能够提供必要的离子传导和催化反应所需的碱性环境。

三、电解液的作用1. 电解液能够提供离子传导:在锌-空气电池中,锌离子在负极溶解并释放出电子,电子从负极流向正极,而离子则通过电解液传导。

电解液中的离子传导能够维持电池的正常工作。

2. 电解液能够提供碱性环境:锌-空气电池需要碱性环境来促进氧气在正极的还原反应。

电解液中的氢氧化物离子能够提供足够的氢氧根离子,使正极的还原反应能够高效进行。

四、电解液的性能要求1. 离子传导性能好:电解液中的离子传导性能直接影响电池的输出性能。

优质的电解液应具有较高的离子传导性能,以确保电池具有较低的内阻和较高的输出电流。

2. 稳定性好:电解液应具有良好的化学稳定性,能够在电池工作过程中保持稳定,不发生剧烈的化学反应。

3. 密度适中:电解液的密度应适中,既要能够提供足够的离子传导,又要尽量减小电池的体积和重量,以提高电池的能量密度。

五、锌-空气电池的应用领域1. 电动汽车:锌-空气电池具有高能量密度和可再充电的特点,适用于电动汽车等大容量储能系统。

2. 便携式电子设备:锌-空气电池具有较高的能量密度和较长的使用寿命,适用于手机、平板电脑等便携式电子设备。

3. 储能系统:锌-空气电池可以作为储能系统的一种选择,用于储存太阳能和风能等可再生能源。

六、结论锌-空气电池的电解液是实现其正常工作的重要组成部分,它能够提供离子传导和碱性环境,保证电池的正常运行。

关于锌空电池的认识

关于锌空电池的认识

关于锌空电池的认识1 开发锌空电池的意义锌空气电池以锌为负极活性物质,空气中的氧气为正极活性物质。

由于空气中的氧气随时可取,又不占用电池空间,因此在相同体积、相同重量下,这种全新的锌空气电池可以储存更多的反应原料,与传统的电池相比,其比能量更高(理论比能量达1350Wh/ kg ),成本更低。

锌空电池具有容量大、比能量高、成本低、放电性能稳定、安全、零污染、大功率及材料可再生等特点,已成为当今世界能源领域的开发热点,是一种具有巨大市场前景的化学电源。

它使用空气作为阴极活性物质极大地提高了电池的输出容量和放电性能,并继承了能源电池技术中最优秀的技术,使现在己商品化的电池所存在的放电容量、充电效率、放电性能等均得以突破性进展,锌空气电池是一种前景极其广阔的新型能源,其性能及技术参数已达世界先进水平,为新能源的开发利用做出了有益的探索。

“锌一空电池”的普及推广和使用必将把世界能源行业推向新的革命。

2 锌空电池概述2.1 工作原理锌空气电池以空气(氧)电极作正极,锌电极作负极组成,电池放电反应为:正极:O2 + H2O +2e- 2OH- (1)负极: Zn + 2OH-ZnO +H2O +2e- (2)电池反应:Zn + O2 ZnO (3)根据反应式可知锌/空气电池的电动势为:= - + ln(4)式中为氧电极标准电极电位,其值0140V。

为锌电极标准电极电位,其值 -1.245V。

在常温常压下,空气中分压约为大气压力的20%,代入(4)式,锌空气电池电动势为1.636V= 1.646 + ln0.2= 1.636 V实际测量电池开路电压在1.40~1.45 V之间,主要原因是氧电极反应很难达到标准状态下的热力学平衡。

2.2 锌空电池的结构锌空电池主要由阴极、阳极、电介质三部分组成。

结构见图1。

图 1 锌空电池结构简图阴极—是起催化作用的碳从空气中吸收氧。

阳极—是锌粉和电解液的混合物,成糊状。

电解液—高浓度的KOH水溶液。

锌空气电池原理及应用

锌空气电池原理及应用

锌空气电池原理及应用锌空气电池是一种新型的碱性电池,它以锌为负极材料,空气为正极材料,利用空气中的氧气与锌负极化学反应产生电能。

锌空气电池具有体积小、容量大、能量密度高、可充电性好等优点,成为目前电动汽车、储能设备等领域的重要电池。

1.高纯度锌锭被放入负极材料中,锌与电解液中的氢氧根离子发生反应,生成锌离子和电子;2.负极上的电子通过外部电路流动到正极,形成电流;3.正极是由氧气和水组成的多孔隔板,当电子到达正极时,与来自空气中的氧气进行化学反应,生成氢氧根离子;4.氢氧根离子与锌离子结合形成氢氧化锌,同时释放出电子;5.电子通过外部电路再次回到负极,与锌离子结合形成锌。

1.电动汽车:由于锌空气电池具有高能量密度和重量轻的特点,可以显著提高电动汽车的续航里程,并且充电方便快捷,因此被视为理想的电动汽车能源解决方案。

2.储能设备:锌空气电池在储能设备中,可以存储大量的电能,用于平衡供需之间的差异,为电网提供稳定的电力输出。

3.便携式电子设备:由于锌空气电池体积小、容量大,可以为便携式电子设备如智能手机、平板电脑等提供更长时间的电力供应。

4.深海探测器:锌空气电池具有耐腐蚀、高压力耐受、体积小等特点,适用于深海探测设备,为这些设备提供可靠的电力支持。

5.紧急备用电源:锌空气电池可以作为紧急备用电源,在停电等情况下提供持久的电力供应。

锌空气电池在实际应用中还面临一些挑战。

首先是氧气催化剂的稳定性问题,氧气催化剂的活性会随时间的推移而减弱,导致电池性能下降。

其次是锌电极在反应过程中容易形成枝晶,影响电池的寿命和稳定性。

针对这些问题,研究人员正在开展多方面的努力,包括催化剂的改进、电极结构的设计优化等,以提高锌空气电池的性能和稳定性。

总之,锌空气电池作为一种新型的电池技术,具有广阔的应用前景。

它能够提供高能量密度的电力输出,为电动汽车、储能设备及其他便携式电子设备提供可靠的电力支持,有望在未来能源领域发挥重要作用。

锌空气电池原理

锌空气电池原理

锌空气电池原理
锌空气电池是一种新型的电池技术,它采用了锌和空气作为主要的电化学反应物质,具有高能量密度、低成本、环保等优点,因此备受关注。

锌空气电池的工作原理主要包括电化学反应和能量转换两个方面。

首先,我们来看一下锌空气电池的电化学反应原理。

在锌空气电池中,阳极是由锌构成的,而阴极则是由空气中的氧气构成的。

当电池工作时,锌阳极会发生氧化反应,将锌原子转化为锌离子,并释放出电子。

同时,空气中的氧气会在阴极发生还原反应,与锌离子结合形成氢氧化锌。

这些反应释放的能量被电池捕获并转化为电能,从而驱动电子流动,实现电池的放电过程。

其次,锌空气电池的能量转换原理也是其工作原理的重要组成部分。

在锌空气电池中,锌的氧化反应和空气中氧气的还原反应产生的能量被捕获并转化为电能。

这种能量转换是通过电池内部的电解质和电解质膜来实现的。

电解质负责传递离子,而电解质膜则起到隔离阳极和阴极的作用,防止它们直接接触而导致短路。

通过这种能量转换过程,锌空气电池能够将化学能转化为电能,为各种设备提供稳定的电力支持。

总的来说,锌空气电池的工作原理是基于其电化学反应和能量转换两个方面的。

通过锌的氧化反应和空气中氧气的还原反应,电池能够释放能量并将其转化为电能,从而实现电池的工作。

同时,通过电解质和电解质膜的作用,电池能够实现能量的传递和隔离,确保电池的稳定运行。

因此,锌空气电池具有很大的应用潜力,可以在电动汽车、储能系统等领域发挥重要作用。

锌空气电池

锌空气电池

锌空气电池( zinc air battery),用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。

又称锌氧电池。

分为中性和碱性两个体系的锌空气电池,分别用字母A和P表示,其后再用数字表示电池的型号。

1.什么是锌空气电池锌空气电池是以空气中的氧气为正极活性物质,金属锌为负极活性物质的一种新型化学电源。

锌空气电池是一种半蓄电池半燃料电池。

首先,负极活性物质同锌锰、铅等蓄电池一样封装在电池内部,具有蓄电池的特点;其次,正极活性物质来自电池外部的空气中所含的氧。

锌-空气电池的电压为1.4 V左右,放电电流受活性炭电极吸附氧及扩散速度的制约。

纽扣形锌-空气电池的电荷量在200~400 mA·h,已广泛用于助听器中。

2.锌空气电池的工作原理锌空气电池以锌(Zn)为正极、氧为负极、氢氧化钾(KOH)为电解质。

锌空气电池地化学反应与普通碱性电池类似,其基本工作原理为电池正极上的锌与电解液中的OH-发生电化学反应(负极反应),释放出电子。

同时GDE(气体扩散电极或空气负极)反应层中的催化剂与电解液及经由扩散作用进入电池的空气中的氧气相接触,吸收电子,发生电化学反应(正极反应)。

但锌空气电池充电过程进行得十分缓慢,通常锌空气电池正极的锌板或锌粒,在放电过程中,被氧化成氧化锌而失效后,一般采用直接更换锌板或锌粒和电解质的办法,使锌空气电池完全更新。

3.锌空气电池的优缺点优点1.电池容量大。

空气电极工作正常的话,锌空气电池的理论容量是由负极活性物质的量决定的。

负极(锌电极)位于电池内部,正极(空气电极)紧接电池外壳内侧,而且正极活性物质是来自空气中的氧气,所以空气电极占据电池的空间非常小,因此,在相同的体积和重量下,锌空气电池内可以装填更多的负极反应物质,从而与传统电池相比,它具有更高的容量(锌空气电池的制造成本与同型号碱性锌锰电池的大体相同,但容量却是同型号碱性锌锰电池的2.5倍以上,是普通干电池的5-7倍)。

锌-空气燃料电池

锌-空气燃料电池

锌-空气燃料电池,也被称为锌-氧空气电池,是一种基于锌和空气中的氧气进行电化学反应产生电能的电池。

这种电池具有体积小、电荷容量大、质量小、能在宽广的温度范围内正常工作、无腐蚀且工作安全可靠的特性。

锌-空气燃料电池的基本结构包括锌电极、空气电极、电解液和隔膜四个部分。

其中,空气电极由催化层、集流体和气体扩散层三个部分组成。

放电过程中,氧气在空气电极上发生还原反应,而在锌电极上,锌进行氧化反应,从而产生电流。

锌-空气燃料电池的优点包括来源无限、电池价廉、安全、零污染、高能量、大功率、低成本及材料可再生等。

由于铂(Pt)基电极催化材料能够实现氧还原反应(ORR)的四电子转移反应机制,因此大多数锌-空气燃料电池的阴极催化材料采用Pt基材料。

然而,为了降低成本,研究人员正在研发高效廉价的阴极催化材料来替代Pt基电极催化材料。

总的来说,锌-空气燃料电池因其独特的优势和广泛的应用前景,被认为是一种理想的动力电源,尤其在电动汽车等领域有着巨大的应用潜力。

然而,该电池的发展还需要克服一些技术难题,如提高电池性能、延长使用寿命等。

锌空电池和锌离子电池

锌空电池和锌离子电池

锌空电池和锌离子电池一、概述锌空电池和锌离子电池都是以锌为负极材料的电池。

锌空电池的正极材料是空气中的氧气,而锌离子电池的正极材料则是其他氧化剂,例如二氧化锰或钒氧化物。

二、工作原理1. 锌空电池锌空电池在放电过程中,锌负极发生氧化反应,生成锌离子,锌离子迁移到电解液中,并到达正极。

正极的氧气发生还原反应,生成氧离子。

锌离子和氧离子在电解液中结合形成氧化锌。

2. 锌离子电池锌离子电池在放电过程中,锌负极发生氧化反应,生成锌离子,锌离子迁移到电解液中,并到达正极。

正极的氧化剂发生还原反应,吸收电子。

锌离子和氧化剂在电解液中结合形成氧化锌。

三、比较1. 优点•锌空电池和锌离子电池都具有能量密度高、成本低、环保等优点。

2. 缺点•锌空电池的缺点是电压较低、循环寿命较短,且正极容易受到污染。

•锌离子电池的缺点是能量密度低于锌空电池,且正极材料的选择较为困难。

四、应用•锌空电池主要应用于电动汽车、无人机等领域。

•锌离子电池主要应用于可穿戴设备、储能等领域。

五、发展前景锌空电池和锌离子电池都是具有发展潜力的电池技术。

随着技术的进步,锌空电池和锌离子电池的性能将不断提高,应用范围也将不断扩大。

以下是一些锌空电池和锌离子电池的应用案例:•2022年,宁德时代发布了第一代钠离子电池,其正极材料采用了锌离子电池的正极材料之一钒氧化物。

•2023年,特斯拉宣布将推出使用锌空电池的电动汽车。

总结锌空电池和锌离子电池都是具有发展潜力的电池技术。

随着技术的进步,锌空电池和锌离子电池将为我们的生活带来更多的便利。

锌空气电池 锌离子电池

锌空气电池 锌离子电池

锌空气电池锌离子电池锌空气电池和锌离子电池是两种常见的电池类型,它们在电化学能源领域具有重要的应用价值。

本文将从原理、结构、性能和应用等方面详细介绍这两种电池。

一、锌空气电池锌空气电池是一种以空气作为氧化剂、以锌作为负极材料的电池。

其工作原理是将锌负极与空气中的氧气发生反应,产生电流和锌离子。

锌空气电池具有高能量密度、低成本、环保等优点,因此广泛应用于电动车、储能系统、无线传感器等领域。

锌空气电池的结构主要包括负极、正极和电解质三部分。

负极由锌金属构成,正极由催化剂、导电剂和氧气透气层构成,电解质则是锌离子的传输介质。

在电池工作过程中,锌负极被氧化成锌离子,同时电子流经外部电路产生电流,氧气在正极催化剂的作用下与锌离子还原生成氢氧化锌。

锌空气电池具有较高的能量密度,其理论能量密度可达到1200Wh/kg,远高于传统的铅酸电池和镍氢电池。

此外,锌空气电池的循环寿命也相对较长,可达到几百次充放电循环。

然而,锌空气电池在实际应用中还存在一些问题,如锌负极的腐蚀、氧气的透气性以及电解液的稳定性等,这些问题限制了其进一步的应用和发展。

二、锌离子电池锌离子电池是一种以锌离子在电极之间传递来储存和释放电能的电池。

相比于锌空气电池,锌离子电池的工作原理更加复杂。

在充放电过程中,锌离子在正负极之间迁移,并通过电解质传递离子。

锌离子电池具有高能量密度、良好的循环寿命和较低的成本,被广泛应用于电动车、储能系统、移动设备等领域。

锌离子电池的结构与锌空气电池类似,也包括负极、正极和电解质三部分。

负极材料可以采用锌金属、锌合金或锌化合物,正极则由嵌锂材料或者其他适合储存锌离子的材料构成。

电解质通常是含锌盐的溶液,其主要作用是传递锌离子。

锌离子电池具有较高的能量密度,其理论能量密度可达到300Wh/kg。

与锌空气电池相比,锌离子电池的循环寿命更长,可达到数千次充放电循环。

此外,锌离子电池还具有较好的安全性能和稳定性,能够满足大规模应用的需求。

锌金属空气电池

锌金属空气电池

锌金属空气电池1. 介绍锌金属空气电池是一种利用锌金属和空气中的氧气进行化学反应来产生电能的电池。

它是一种高能量密度、环保且可重复充放电的电池技术。

锌金属空气电池具有许多优点,例如高能量密度、长寿命、低成本和易于制造等。

2. 原理锌金属空气电池的工作原理是通过将锌金属与空气中的氧气反应来产生电能。

在正极,锌金属发生氧化反应,生成锌离子和电子:Zn → Zn²⁺ + 2e⁻。

在负极,空气中的氧气还原为水:O₂ + 4e⁻ + 4H⁺ → 2H₂O。

这两个反应共同构成了锌金属空气电池的电化学反应。

3. 结构锌金属空气电池由正极、负极和电解质组成。

正极通常由锌金属构成,而负极则是由碳材料(如石墨)制成。

两个极之间通过离子导电的电解质进行隔离,以防止直接接触。

电解质还能促进正极和负极之间的离子传输。

4. 优点4.1 高能量密度锌金属空气电池具有高能量密度,即单位体积或单位质量所储存的电能较大。

这使得它在一些需要高能量密度的应用中具有潜在优势,例如电动车和便携式设备。

4.2 长寿命相比于其他类型的电池,锌金属空气电池具有较长的寿命。

这是因为锌金属作为正极材料具有良好的稳定性和耐久性。

由于空气中的氧气是无限可用的,因此锌金属空气电池可以实现长时间持续供电。

4.3 低成本锌金属是一种广泛存在且相对廉价的材料,因此制造锌金属空气电池相对较为经济。

与其他高能量密度电池技术相比,它具有更低的制造成本。

4.4 易于制造由于采用了简单的结构设计,锌金属空气电池相对易于制造。

它不需要复杂的工艺和特殊的材料,使得大规模生产成为可能。

5. 应用锌金属空气电池在许多领域都有广泛的应用前景,以下是其中几个典型的应用场景:5.1 电动车锌金属空气电池由于其高能量密度和长寿命,在电动车领域具有巨大潜力。

它可以提供更长的续航里程,并且充电时间相对较短,从而满足了人们对电动车高性能和便捷性的需求。

5.2 便携式设备由于锌金属空气电池具有高能量密度和低成本等优点,因此在便携式设备领域也有广泛应用。

锌空气电池简介

锌空气电池简介
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锌空气电池的应用·




1、锌空气电池应用于助听器中 2、用于从前使用水银电池的电影摄像机 型电源。 3、锌空电池主要用于航标灯,也可用作 铁路信号、公路信号、地震测量仪、导 航机、通信机、战时医疗手术照明等, 可取代普通的中性和碱性干电池; 4、作备用电源代替笨重的铅酸蓄电池。 如单体300安时圆柱型锌空电池,其重 量仅为0.75Kg,而同样的铅蓄电池的重 量则大于8Kg; 5、在没有工业电的地方如野外、山区、 林区、海上用作电源; 6、作军用电源和电站调峰用。锌空电池 除可用于步兵随身携带电源外,还可用 作潜艇潜入水下的动力电源,代替目前 所使用的铅蓄电池,以提高潜艇速 度。


锌空气电池的正极是一种气体扩散电极,一种透气不透液、具有良好导电性 和催化活性的薄膜。空气电极的制作方法主要有:冲压法、辊压法、丝网印 刷法和喷射法等。 常见的空气电极薄膜一般由防水透气膜、集流网和催化膜三层压制而成。防 水透气膜主要是按照一定比例把导电材料(碳黑或乙炔黑或它们的混合物) 和造孔剂(硫酸钠、草酸铵、碳酸氢铵等)用分散剂乙醇混合均匀,再加入 粘结剂(聚四氟乙烯)不断搅拌使之分散均匀,经凝聚后辊压而成;集流网 可以是镍丝编织网、镍泊冲拉网、铜材编织网、铜材冲拉网或镀银铜网等; 而催化膜主要是将催化剂(二氧化锰)、活性炭和硫酸钠用乙醇混合均匀后 加入聚四氟乙烯乳液(加有少量亲水性纤维素)不断搅拌,待之分散均匀, 经凝聚后辊压而成。常见的空气电极一般为集流网嵌入型,即按照防水透气 膜、集流网和催化膜的顺序压制成型。 正极活性物质是来源于空气中的氧气。来自空气的氧气首先溶解在电解液中, 然后扩散吸附到空气电极的催化膜上,在催化剂的催化作用下在“气、液、 固”三相界面发生还原反应生成OH-。生成的OH-再扩散到锌负极与锌发 生反应。

锌空气电池(Zinc

锌空气电池(Zinc

锌空气电池(Zinc锌空气电池(Zinc-Air)时间:2010-09-07 21:18来源:新能源汽车聚焦网作者:admin 点击: 362次锌空气电池的正极是氧,负极是锌,电解质是氢氧化钾,它具有比能量大、性能稳定、安全性好、成本低等特点,不足之处是对空气的湿度及二氧化碳十分敏感。

锌空气电池的工作原理锌空气电池的构造锌空气电池的充电特征锌空气电池的放电特性锌空气电池的性能特点锌空气( Zinc- air)电池的发明已有上百年历史。

1995年,以色列电燃料(Electric Fuel)公司首次将锌空气电池用于电动汽车上,使得空气电池进入了实用化阶段。

美国、德国、法国、瑞典、荷兰、芬兰、西班牙、葡萄牙和南非等多个国家也都在电动汽车上积极推广应用锌空气电池。

1. 锌空气电池的工作原理锌空气电池以锌为负极,以氧为正极,以氢氧化钾( KOH)溶液为电解质。

锌空气电池的化学反应与普通碱性电池类似,在特殊催化剂的催化作用下,当电池放电时,锌摄取疏松碳块内从空气中吸附到的氧气,锌和氧发生化学反应生成氧化锌( ZnO),其正极、负极和总反应的放电时化学反应方程式为:锌空气电池在放电过程中,由于其锌板或锌粒通常被氧化成氧化锌( ZnO)而几乎失效,使得锌空气电池要再充电,其过程进行得十分缓慢。

加快反应速度要有足够的催化剂(如铂、银)。

含有催化剂的电极表面需同时与氧及电解液接触,才能发生氧化还原。

又由于对还原有催化作用的铂族、银族催化剂价格很贵,因而一般采用直接更换锌板或锌粒和电解质的方法,使锌空气电池完全更新,所以锌金属的消耗量较大。

2. 锌空气电池的构造锌空气单体电池的结构如图所示,其中图a为结构图,图b为空气极板的局部放大图。

电池的氧由电池下端(见图a)的空气孔供给,负极活性物质为锌粒,电解质为胶体化的30%氢氧化钾KOH电解液。

其空气极板(见图b)由隔离层、催化剂层、集屯层和空气扩散层等组成。

催化剂层使用表面改性的活性炭或炭黑材料,集电层用导电良好的金属网和塑料制成,空气扩散层用纤维素作扩散纸,催化剂层和空气扩散层之间有用聚四氟乙烯树脂做的含水层。

锌空气电池

锌空气电池

近年来,在开发低成本催化剂,例如,钙钛矿 (La1-xCaxCoO3)、尖晶石(Co3O4和NiCo2O4)、 烧绿石(Pb2Ru2Pb1-xO1-y和Pb2Ru2O6.5)、其它 氧化物(Na0.8Pt3O4)和以钴为添加剂的热解大环 化合物方面,取得了重大进展。 以钙钛矿、尖晶石和烧绿石形式存在的金属氧 化物,对氧还原的催化活性优于贵金属。 负极材料: 树枝状Zn粉。
(3)水蒸气迁移对使用寿命的影响
当电解质蒸气压和周围环境之间存在分压差时就产生水蒸气
迁移。如前所述,采用典型电解质的电池,电解质由30%浓
度氢氧化钾组成,在室温下,当湿度低于60% 时会损失水分, 而在60 % 以上的湿度下会增加水分。 水分过分减少会增大电解质的浓度,并且因为维持放电反应 的电解质不足,最后会使电池失效。
水分过分增加会稀释电解质, 也会降低电导率。
此外,空气正极的催化剂层在水分持续增加的情况下会淹没, 降低电化学活性,最后使电池失效。
五、锌空气燃料电池
1.组成原理
组成:
(–) Zn|KOH|空气(+)
负极为金属Zn粒、 Zn粉或Zn片; 正极为空气中的氧;
电解液为循环KOH溶液。
原理: (-)阳 (+)阴 极: Zn+2OHˉ=ZnO+H2O+2e极: 1/2O2+H2O+2e-=2OHˉ
以色列电燃料(Electric Fuel)有限公司开发的锌空气电
池,装在载重1000kg、总重3500kg的电动邮政车上,实验结 果为:比能量达到207Wh/kg,最高车速可达120km/h,由静 止加速到80km/h为12s,该车具有良好的动力性能。更换锌 粒匣和灌满电解质的时间为2min。以色列设有每小时能处理 10kg锌的再生处理厂,可以供给10~15辆电动邮政车更换锌 粒匣服务。

锌空电池充放电电压

锌空电池充放电电压

锌空电池充放电电压
锌空电池(Zinc Air Battery)是一种常见的碱性锌空气电池,它是一种以锌作为负极材料,空气中的氧气作为正极材料的电池。

在充电时,锌空电池的负极反应是锌(Zn)被氧化成锌氧化物(ZnO),同时释放出电子;正极反应是氧气(O2)在电解液中得到电子被还原成氢氧根离子(OH)。

充放电电压会随着电池的充放电状态而变化,以下是一个简化的描述:
放电状态:在放电过程中,电池的电压通常在1.2至1. 5伏特之间,这取决于电池的类型和制造工艺。

充电状态:在充电过程中,电池的电压会逐渐上升,从放电结束时的较低电压(通常是1伏特左右)逐渐增加到充满电时的电压,这个电压通常高于放电时的电压。

需要注意的是,锌空电池的放电电压和充电电压可能会因为电池的具体设计、制造工艺、电解液的种类和浓度等因素而有所不同。

此外,电池的放电和充电曲线可以提供更为详细的信息,包括电池的容量、循环寿命和自放电特性等。

如果需要准确的数据,建议查阅具体的电池技术规格或咨询电池制造商。

锌-空气电池隔膜功能解析

锌-空气电池隔膜功能解析

锌-空气电池隔膜功能解析锌-空气电池隔膜功能解析锌-空气电池是一种利用锌和空气作为电化学反应原料的电池。

在这种电池中,锌作为负极,空气中的氧气作为正极。

电池中的隔膜在电池的正负极之间起到重要的功能。

首先,隔膜的主要功能是防止正负极直接接触。

正负极的直接接触会引发不可逆的化学反应,导致电池的短路或过早失效。

隔膜通过物理屏障的作用,有效地分隔了正负极,确保它们之间只能通过电荷传递的方式进行反应。

这样一来,电池的电流可以在正负极之间流动,完成电化学反应,而不会造成意外损坏。

其次,隔膜还可以控制电池的离子传输速率。

隔膜通常是一种具有特殊孔隙结构的材料,可以选择性地允许特定大小的离子通过。

在锌-空气电池中,锌离子需要通过隔膜向正极传输,而氧气需要通过隔膜向负极传输。

隔膜的孔隙结构可以控制离子的扩散速率,使得电池的反应速度得到合理的调节。

如果隔膜的孔隙太小,离子的传输速率将会减慢,从而降低电池的性能。

相反,如果隔膜的孔隙太大,离子的传输速率将会过快,导致电池的能量损失增加。

因此,设计合适的隔膜孔隙结构对于锌-空气电池的性能至关重要。

最后,隔膜还可以减小电池的自放电。

在电池中,正负极之间会存在一些微小的电流流动,这被称为自放电。

自放电会导致电池的能量损失,减少电池的使用寿命。

隔膜的作用是尽量减小正负极之间的电荷流失,从而降低自放电的程度。

通过选择合适的材料和优化隔膜的物理结构,可以有效地减少电池的自放电,提高电池的长期稳定性。

综上所述,锌-空气电池中的隔膜起到了防止正负极直接接触、控制离子传输速率和减小自放电的重要功能。

通过合理选择材料和优化设计,可以提高锌-空气电池的性能和使用寿命。

锌空气电池原理锌空气电池的应用

锌空气电池原理锌空气电池的应用
20xx
锌空气电池原理, 锌空气电池的应用
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1 锌空气电池原理 2 锌空气电池的应用 3 锌空气电池的挑战与前景
锌空气电池原理,锌空气电池的应用
锌空气电池是一种新 型的电池技术,其原 理主要基于金属-空
气电池的结构
锌空气电池由锌金 属作为负极,空气 中的氧气作为正极 活性物质,以及适
当的电解质组成
成为这些应用的理想选择。例如,可以将锌空气电池应用于农业领域,监测土壤湿度、温度等参数; 也可以将其应用于智能城市领域,监测城市的环境质量、交通流量等数据
水下设备与航海仪器 9 锌空气电池还被广泛应用于水下设备和航海仪器中。由于其高能量密度和大容量等特点,可以为水下
探测器、水下机器人等设备提供持久的能源供应。在航海领域,锌空气电池可以为导航设备、通信设 备等提供可靠的电源
照明系统 1 基于锌空气电池的照明系统在一些特殊场合有应用价值,例如紧急照明、备用照明、地下照明和野外 0 用灯等。这些照明系统通常需要能够在没有传统电源的情况下长时间工作,而锌空气电池由于其长寿
命和可靠性,能够满足这些需求
锌空气电池原理,锌空气电池的应用
锌空气电池的挑战与前景
尽管锌空气电池具有许多优点,但在实际应用中仍面临一些挑战。例如,锌电极的自腐蚀 和副反应、空气电极的稳定性问题、电池的充电机制和控制策略等。此外,锌空气电池的 效率和功率密度也有待进一步提高 为了克服这些挑战,需要进一步研究和改进锌空气电池的制造工艺和材料选择。同时,还 需要发展先进的能源管理系统和控制策略,以提高电池的性能和寿命 总的来说,锌空气电池作为一种具有潜力的电池技术,在许多领域都有广泛的应用前景。 随着技术的不断进步和研究的深入,相信锌空气电池将会在未来发挥更加重要的作用

锌空电池原理

锌空电池原理

锌空电池原理锌空电池是一种常见的原始电池类型,它利用锌和空气中的氧气发生化学反应,产生电流。

在这篇文章中,我将详细介绍锌空电池的原理及其工作过程。

1. 锌空电池概述锌空电池是一种原始电池,也称为干电池。

它由一个锌阳极、一个空气阴极和一个电解液组成。

电解液中常使用的是碱性电解质溶液,如氢氧化钠或氢氧化钾。

锌空电池的工作原理是通过锌在阳极处的氧化和空气阴极处的还原反应来产生电流。

2. 锌空电池原理锌空电池的原理基于氧化还原反应。

在锌阳极处,锌发生氧化反应,将锌原子氧化成锌离子,并释放出电子:Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e^−在空气阴极处,氧气分子接受电子,并与电解液中的氢氧化物离子反应生成水:O2(g) + 2H2O(l) + 4e^− → 4OH^−(aq)整体反应方程式为:2Zn(s) + O2(g) + 2H2O(l) → 2Zn(OH)2(aq)通过这个氧化还原反应,锌空电池产生了电流。

3. 锌空电池工作过程当锌空电池连接外部电路时,电子会从锌阳极通过电路流向空气阴极,产生了电流。

在阳极处,锌原子氧化成锌离子,并释放出电子。

这些电子通过外部电路流向空气阴极。

在阴极处,氧气接受电子并与电解液中的氢氧化物离子反应生成氢氧化锌。

4. 锌空电池的优缺点锌空电池具有一些优点和缺点。

优点:a) 相对便宜:锌是一种常见而廉价的金属,因此成本较低。

b) 高能量密度:锌空电池的能量密度较高,能提供持久稳定的电源。

c) 长寿命:锌空电池寿命较长,在存储期间能保持较好的性能。

d) 环保:锌空电池无污染,对环境友好。

缺点:a) 不能重复充电:一旦锌空电池耗尽,无法再次充电。

b) 自放电:即使锌空电池未使用,它也会逐渐失去能量。

c) 适用性有限:锌空电池对高功率需求不适用。

5. 锌空电池的应用锌空电池在各种应用中发挥着重要作用,包括:a) 闹钟、计算器和遥控器等低功率电子设备;b) 无线传感器网络;c) 紧急备用电源。

锌空气电池的特点及应用

锌空气电池的特点及应用

锌空气电池的特点及应用一、锌空气电池的特点锌空气电池呢,那可是很有趣的一种电池哦。

它的能量密度比较高呢,就像是一个小小的能量宝库,能在相对小的体积里储存不少能量。

这一点就很厉害啦,就像一个小小的大力士。

而且呀,它的原材料锌可是很容易获取的,不像有些电池的材料那么稀有和昂贵。

这就好比是它的出身很接地气,不那么娇贵。

还有哦,锌空气电池的安全性也比较好。

它不会像有些电池那样容易起火或者爆炸,就像一个很温顺的小伙伴,不会突然发脾气搞出危险的事情。

另外呢,它对环境也比较友好。

在它的整个生命周期里,产生的污染相对比较少,就像是一个爱护环境的小卫士。

二、锌空气电池的应用在医疗领域,锌空气电池可是有大用场的呢。

比如说,在一些小型的医疗设备里,像助听器这种小物件,锌空气电池就很合适。

它能提供稳定的电量,让助听器正常工作,这样听力有问题的人就能很好地借助助听器来听到声音啦。

在交通方面,它也有潜力。

想象一下,如果电动自行车或者一些小型的电动汽车能够使用锌空气电池,那可是很美好的事情呢。

一方面,它的能量密度高可以让车子跑更远的路程,另一方面,它的安全性好也让大家不用担心电池出危险。

在一些可穿戴设备上,锌空气电池也能发挥作用。

比如智能手表之类的,它可以持续为这些设备提供能量,让我们可以更方便地使用这些智能小玩意。

锌空气电池虽然有这么多的优点和潜在的应用场景,但是它也有一些小问题呢。

比如说,它的续航能力在某些情况下可能还不够理想,而且它的充电方式也还需要进一步改进。

不过,随着科技的不断发展,相信这些问题都会慢慢被解决的,就像一个孩子在成长过程中会不断克服自己的小缺点一样。

概括性来讲,锌空气电池是一种很有前景的电池类型,未来它可能会在更多的领域里大放异彩哦。

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目前,以燃料电池作为替代能源,正在成为汽车业界开发未来零污染汽车的主要技术方向。

就在此时,一种既古老又年轻的锌空气燃料电池技术由于取得了突破性进展而异军突起,并悄然在美国开花,在上海结果。

美国博信(Pow-erzic电池公司日前在上海建立了研发中心及生产工厂,第一代商品化的锌空气动力燃料电池已经通过了上海市环保产品质量监督检验总站的检测,开始上市试销。

锌空气燃料电池的原理早在100多年前就已被发现,它的能量值比铅酸电池高出5~7倍。

该项技术近50年来在国内也曾有过多层面的研发,但均未在产品化上取得实质性的突破。

博信公司历时7年,耗资数千万美元,一举攻克了以往研发过程中所遇到的功率低、不稳定、不可靠等难题。

据介绍,博信是目前世界上惟一一家能把锌空气动力燃料电池技术推进到最接近产品化的公司,已得到美国府的高度认可和支持,其技术已在美国申请了专利,并申请了包括中国在内的世界上126个国家的专利及优先权。

由于锌空气燃料电池具有安全、零污染、高能量、大功率、低成本及材料可再生等优点,因而被专家们认为是装备电动汽车等的理想动力电源。

如果能普及使用锌空气燃料电池的话,可大大减少空气和噪声污染。

因此,由美国能源部和中国科技部授权成立的“美中能源环境技术交流中心”已经把锌空气动力燃料电池作为向中国推荐的重点合作项目。

我国是锌储量居世界第一的国家,在氢氧燃料电池车的商业化面临价格昂贵、投资巨大、技术瓶颈一时难以逾越的时候,锌空气燃料电池的诞生,也许可为环保汽车的普及提供一条捷径。

现在,由锌空气燃料电池驱动的电动自行车已经走上了上海街头,这款锌空气燃料电池车最大的特点是续驶里程长,可以达到200公里以上;另一个独特之处是它采用换电池来代替传统电动车充电的方式,每次换电池大约3分钟.
天津九能京通新能源科技公司
天津九能京通新能源科技公司投资3.3亿元建设年产16万组锌空气燃料电池项目,位于天津宝坻经济开发区(即天津节能环保示范工业园区),占地14万平方米。

该公司开发生产的锌空气燃料电池为国家863计划科技成果,已通过国家动力电池测试中心检测,主要技术指标达到国际先进水平,可广泛用于电动汽车、通信、矿山、大型数据库等领域。

同时,还将提供电池锌膏加注还原服务,以实现循环再生利用和延长产品使用寿命。

上海锌空能源发展有限公司
上海锌空能源发展有限公司是整合博信电池有限公司重组而成,成立于2007年10月。

博信电池有限公司原创于美国,2000年在中国上海成立全资子公司,该子公司及后又转为合资公司。

博信电池有限公司专注于研发锌能源、锌空气燃料电池和以其驱动的零排放纯电动车辆。

博信电池有限公司的目标:是将富余并清洁的水电,难于上网的风力发电、太阳光伏/光热等所发之电能,以及电煤所发但无法储存的低谷电能,甚至今后发展中的核电等,以特殊的工艺方法和设备经过加工将它们储存进入到金属锌燃料中,作为锌空气燃料电池每次充电所需的燃料,使之在车辆或船舶等交通工具上发电作为动力锌能源;可取代石油燃料用途驱驶零排放纯电动车辆。

博信电池有限公司历经十余年研究,早已经成功地开发出用锌能源驱驶的纯电动城市公交车,其性能完全可与燃油大客车媲美。

世界同行公认博信电池有限公司已取得在交通能源替代领域的新能源工业领先地位。

北京长力联合能源技术有限公司
公司的创新产品已经广泛地应用到电动旅游观光车、电动高尔夫球车、电动游船(艇)等领域
美国纽约EOS储能公司(EOS Energy Storage)声称他们已经开发出一种更加绿色环保的锌空气电池。

锌空气电池(zinc air battery),又称锌氧电池,用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质,以锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。

与传统电池相比,锌氧电池不易爆炸,蓄电量也更大。

EOS储能公司开发的新型锌空气电池,可实现1200次充放电循环,寿命长达30年,能极大的提高太阳能与风电的产能,但成本仅为天然气的一半。

以色列Electric fuel公司和美国Evonyx公司率先将锌空气电池推向移动电话应用领域。

Metallic Power公司是通过锌空气电池的燃料电池技术开发高效的电源的公司,该公司一直致力于锌空气燃料电池的研究,现已商业化生产。

Powerzinc电气有限公司是加利福尼亚的一家高新技术公司。

该公司致力于研究、开发、制造商业化和先进的锌空气燃料电池和其整个生产设施,以及燃料电池加油服务平台。

经过多年的研发,Powerzinc在锌空气燃料电池技术上取得了令人瞩目的突破,研制了高功率、大型能源、持久的,低成本和环保能量。

其创新的产品——DQFC系列锌空气燃料电池以其创造性的设计和工艺技术在今天成为一种全新的可再生能源广泛的应用于各种电动汽车。

挪威电池技术初创公司ReVolt Technology最近完成了1,000万欧元(约1,340万美元)的筹资活动,其筹资总额已达2,200万欧元(约2,950万美元)。

ReVolt成立于2004年,是从挪威最大的应用科研机构SINTEF分拆出来的。

ReVolt宣称,它的可充电金属-空气电池在电池性能方面实现了突破,与其它充电电池相比,具有更高的能量密度,而且价格具有竞争力。

最新一轮筹资活动所获得的资金,将用于技术开发和安装用于生产原型电池的试生产线。

Revolt与瑞士Phonak AG签署了合作协议,共同开发用于助听器的充电式锌-空气电池。

我们公司的主要产品将应用于电动汽车、电动自行车、高尔夫球车等领域。

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