铝空气动力电池发展现状及存在问题
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镓（G a）、铟（I n）、铅（P b）、铋（B i）、锡
下，板式电极的实际工作面积远远低 （S n）等元素对铝阳极有一定的去极
于多孔电极。若铝电极也做成颗粒状、 化作用，制得的铝合金阳极的电极电
粉末状或多孔状，其功率密度将大幅 位一般可负移至-1.7 ～-1.9V。
96 484.56C =26.8A h，由 此 可 以 推 （锂离子电池为嵌入、脱嵌形式，除在 表 2中的理论容量和比能量只计算正
算出金属元素的理论电化学容量 A
=26.8 Z ( A h / g )，即相当于单位质 量（1g）的 金 属 元 素 发 生 对 应 的 电 化
学反应所能产生的电量。常见的用作
600W h / kg，高于锂离子电池的实际
此外，铝空气电池的反应物和生
比能量。
成物不涉及有毒、有害物质，放电反应
铝 空 气 电 池 和 锌 空 气 电 池 均 产物为氢氧化铝，氢氧化铝和碱性电
以 氧 气 为 正 极 反 应 物，金 属 燃 料 电 解液都可回收利用。铝空气电池自腐
池 在 碱 性 环 境 下 的 正 极 反 应 为 ： 蚀会产生少量的氢气，但不产生任何
电池更适合用作动力电池。
阳极极化的结果导致电池的电压比理
此外，目前业界对铝空气电池功 论值大幅降低，实际比能量偏低。为了
率密度高低的认识还不统一。笔者认 减小阳极极化，使铝阳极的电极电位
为铝空气电池的铝电极一般做成板式 负移，常常会向纯铝中添加一些金属
电极，而其他类型电池的电极多为多 元素，制备成特殊的铝合金，如添加
电池材料的金属元素有铅、锌、锂等， 这些金属元素与铝的理论电化学容量 如表 1所示。
上 述 元 素 中，锂、锌、铅 是 目 前 电 池 中 应 用 最 广 泛 的 元 素。锂 因 为 摩尔质量最小而具有最大的理论容 量，为 3.86A h / g。铝 的 理 论 容 量 为 2.98A h / g，仅次于锂，远大于锌和铅 的理论容量。铝的理论容量较大，得益 于铝的转移电子数较高、且摩尔质量 比传统的电池材料锌和铅低很多。铅 酸蓄电池是发展较早、应用最广、技术 最成熟的电池，但由于其单位质量的 容量小、比能量低，且重金属铅易导致
理论开路电压/V 2.04 1.33 1.32 1.65 3.7 2.73
理论容量/(Ah/kg) 83 161 208 820 —
2 980
理论比能量/(Wh/kg) 170.5 214.3 275.0 1353 631 8 135
实际比能量/(Wh/kg) 30 ～45 约 50 60 ～-75 200 ～300
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
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。
图 1 铝 - 空气电池示意图
铝空气电池的研究始于 20世纪 60年代，1962年Z a r o m b [3]报道了对铝
空气电池的的研究，表明了铝空气电
池体系的可行性，并指出该电池在对
电池高比能量、高比功率有要求的领
碱性溶液中铝空气电池的理论 电 压 为 2.73V，实 际 放 电 单 体 电 压 为 1.2 ～1.7V，理 论 质 量 比 能 量 为 8 135W h / k g，实际质量比能量可达
极和负极材料的质量，没有考虑电解 液及包装壳体的质量，实际比能量为 考虑整个电池装置总重后的比能量。 铝空气电池的理论开路电压（不考虑 正负极极化，根据能斯特方程进行计 算，电解液浓度取 1m o l / L）低于锂离 子电池和锂电池，但高于铅酸电池、镍 氢电池、锌空气电池、镍镉电池等。实 际使用电压低于锂离子电池、锂电池 及 铅 酸 电 池，高 于 镍 氢 电 池、锌 空 气 电池、镍镉电池等。由于铝的密度小， 发生电化学反应时的转移电子数多， 且铝空气电池的正极反应物为大气 中 的 氧 气，参 与 反 应 的 氧 气 质 量 不 用 计 算 在 电 池 装 置 的 质 量 之 内，故 该电池的质量比能量高，在表 2列出 的 电 池 中，铝 空 气 电 池 的 理 论 比 能 量最高（理论比能量=理论开路电压
域有良好的应用前景。之后铝空气电
池受到越来越多的关注，被研发并尝
试性地应用于应急电源、电动汽车、潜 艇供能系统[4-6]等。
20世纪 80年代末至 90年代初，国
内也开始对铝空气电池进行了相关研 究。史鹏飞等人[7]研究制得 3W中性盐
溶液铝空气电池和 1k W碱性铝空气 电 池 组。刘 稚 惠 等[8]研 制 出 船 用 大 功
应后的化合价（该金属元素在电化学
反 应 中 的 转 移 电 子 数），即 在 电 极 反
应中，参与电化学反应的金属元素转
移 1m o l电子所对应的质量。1当量任
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
负极
方程式为 ：
4Al(s)+3O2(g)+6H2O(aq)→ 4Al(OH)3↓
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前 沿 FRONTIER
加反应的物质为氧气，负极参加反应 庆西南铝厂、武汉大学、中南大学等单
的物质为金属铝，故也称为铝燃料电 位也对铝空气电池进行了研究。云南
池。铝空气电池如图 1所示，其中正极 大卫汽车有限公司进行了铝金属燃料
电池数目就越少。如果动力电池中单
金属铝表面很容易形成一层氧化
体电池数量越多，电池组中单体电池 膜，导致铝阳极的实测电极电位显著
的一致性要求就越高，一旦个别单体 正于理论值，如在碱性电解液中，铝阳
电池出现问题就会导致整组电池的性 极的理论电极电位为-2.35V，但实际
能受到严重影响，因此单体电压高的 测得的电极电位一般都大于-1.6V，
环境污染，故笔者认为不适合用作汽
表 1 常见电池用金属元素的理论电化学容量
车的动力电池。锌作为负极材料广泛
名称
应用于锌锰电池、锌镍电池、锌银电池
铅
锌
锂
铝
以及锌空气电池等，其理论电化学容
转移电子数
2
2
1
3
量虽然数倍于铅，但远低于锂和铝的
摩尔质量
207.2
65.39
6.94
26.98
理论容量，且在大电流放电、比能量等
正极和负极来回移动的锂离子外，还 含有大量的正负极材料），做成电池组 件后，铝空气电池的实际容量会超过 锂离子电池。
以铝为负极能获得较大的电流 密度，铝负极的电流密度可达 350 ～ 500m A / c m2，甚至更高。放电电流密 度是动力电池的主要性能参数之一， 放电电流密度越大，越有利于汽车驱 动。锂负极或锂离子电池的电流密度 为 50 ～100m A / c m2，锌负极的电流 密度一般低于 200mA/cm2。 2. 铝空气电池理论电压较高，质 量比能量高
100 ～250 400 ～600
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×理论容量），达 8 135Wh/kg，制成 直接使用。相对而言，锂的含量就比较
电池后实际比能量也可达到 400 ～ 稀少，在地壳中的含量约为 0.0065%。
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
密度/（g/cm3）
11.3
方面的优势不及铝明显。虽然锂的理
理论容量/(Ah/g)
0.26
论容量比铝大，但锂离子电池中锂离
7.14 0.82
0.534 3.86
2.70 2.98
电池种类 铅酸电池 Ni-Cd电池 MH-N（i 镍氢）电池 锌－空气电池 锂离子电池 铝－空气电池
表 2 部分电池的理论开路电压、理论容量、比能量
的含量仅次于氧和硅，约占地壳总质 环境中其自腐蚀反应方程式如下 ：
量的 7.57% ；正极反应物氧气占空气 体积的 21%，无需特殊制备，随处可以
2A l (s)+2O H -(aq)+6H2O (aq)→ 2Al(OH)4-(aq)+3H2↑(g)
尽 管 通 过 配 置 特 殊 的 铝 合 金， 并进行恰当的热处理，铝阳极在碱性 电解液中的自腐蚀电流密度可降至 1m A / c m2左右，但仍然不理想，铝空 气电池若长时间不使用，则必须将铝 负极取出，若使用碱性电解液，则残存 于铝表面的碱液仍会继续腐蚀铝负 极，所以负极取出后必须进行清洗和 干燥，彻底除去附着的碱性物质。但碱 性电解液腐蚀性较强，不便于非专业 人员进行操作，增加了实际推广应用 的可操作性难度。 3. 不可充电
O2(g)+2H2O (aq)+4e→ 4O H -(aq)E ( V ) = － 0.401
污染物和温室气体。
正极电极电位相同，但铝的电极 三、铝空气电池的不足
电位较负，铝在碱性溶液中的标准电
如前文所说，经过半个世纪的研
极电位为-2.35V，锌为-1.25V，所以 究与实验，铝空气电池的开发和应用
在碱性电解液中的反应方程式为 ：
4
A
l
(s)+
3
O
+ 2 ( g )
4
O
H
(
a
q
)
+
6
H2O(aq)→
4
A
l(OH)
4 (aq)
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]，
正极
正极
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
率中性电解液铝空气燃料电池组。重
图 2 PHINERGY 公司开发的铝空气电池组及使用铝空气电池驱动的汽车
62 Advanced Materials Industry
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FRONTIER 前 沿
何物质所带的电量都是 96 484.56C， 子的质量只占电池质量的很小一部分 400 ～600Wh/kg(见表 2)，甚至更高。
FRONTIER 前 沿
铝空气动力电池 发展现状及存在问题
■ 文 / 刘小锋 湖北骆驼蓄电池研究院有限公司
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。
提高。这时，铝空气电池的大电流、大 2. 负极腐蚀较为严重
功率性能主要受限于正极所能提供的
铝的化学性质比较活泼，作为负极
电流极限值。
材料，可以在中性电解液中工作，也可在
3. 资源丰富、无污染
碱性电解液中工作，在中性电解液中工
铝空气电池的负极材料铝是地球 作时，铝负极的腐蚀相对较小，在碱性电
上含量最丰富的金属元素，在地壳内 解液中铝阳极的腐蚀就比较严重，碱性
由催化层、扩散层、集流体构成，正极 电池驱动豪华客车试产。
的催化层与电解液直接接触，扩散层
最新报道显示，以色列PHINERGY
暴露于空气环境中，空气中的氧气能 公司制备的铝空气电池组能支持样车
够通过扩散层到达催化层，与电解液 （图2）行驶1 600km，所使用电池组含50 及催化剂接触，并在催化剂的作用下， 块铝板，行驶过程中只需加 2次水[9]。经
发生电化学反应，但电池内部的电解 过半个世纪的研究，铝空气电池的开发
液却不能透过扩散层渗出。
和应用取得了一定的进展。
二、铝空气电池的主要优点 1. 铝作为电池负极材料理论容量 大、电流密度高
A 金 属 元 素 的 电 化 学 当 量= Z ， 其中A为该金属元素的原子量（摩尔
质量），Z为该金属元素参与电化学反
铝空气电池的理论电压比锌空气电池 取得了一定的进展，但其开发和应用
的理论电压高 1V左右，实际工作时电 发展非常缓慢，主要是因为该电池存
压高 0.4V左右。
在严重缺陷，暂未实现商业化推广应
当组成相同电压的动力电池组 用。其主要缺陷或不足分析如下 ：
时，单体电池的电压越高，需要串联的 1. 阳极极化比较严重
下，板式电极的实际工作面积远远低 （S n）等元素对铝阳极有一定的去极
于多孔电极。若铝电极也做成颗粒状、 化作用，制得的铝合金阳极的电极电
粉末状或多孔状，其功率密度将大幅 位一般可负移至-1.7 ～-1.9V。
96 484.56C =26.8A h，由 此 可 以 推 （锂离子电池为嵌入、脱嵌形式，除在 表 2中的理论容量和比能量只计算正
算出金属元素的理论电化学容量 A
=26.8 Z ( A h / g )，即相当于单位质 量（1g）的 金 属 元 素 发 生 对 应 的 电 化
学反应所能产生的电量。常见的用作
600W h / kg，高于锂离子电池的实际
此外，铝空气电池的反应物和生
比能量。
成物不涉及有毒、有害物质，放电反应
铝 空 气 电 池 和 锌 空 气 电 池 均 产物为氢氧化铝，氢氧化铝和碱性电
以 氧 气 为 正 极 反 应 物，金 属 燃 料 电 解液都可回收利用。铝空气电池自腐
池 在 碱 性 环 境 下 的 正 极 反 应 为 ： 蚀会产生少量的氢气，但不产生任何
电池更适合用作动力电池。
阳极极化的结果导致电池的电压比理
此外，目前业界对铝空气电池功 论值大幅降低，实际比能量偏低。为了
率密度高低的认识还不统一。笔者认 减小阳极极化，使铝阳极的电极电位
为铝空气电池的铝电极一般做成板式 负移，常常会向纯铝中添加一些金属
电极，而其他类型电池的电极多为多 元素，制备成特殊的铝合金，如添加
电池材料的金属元素有铅、锌、锂等， 这些金属元素与铝的理论电化学容量 如表 1所示。
上 述 元 素 中，锂、锌、铅 是 目 前 电 池 中 应 用 最 广 泛 的 元 素。锂 因 为 摩尔质量最小而具有最大的理论容 量，为 3.86A h / g。铝 的 理 论 容 量 为 2.98A h / g，仅次于锂，远大于锌和铅 的理论容量。铝的理论容量较大，得益 于铝的转移电子数较高、且摩尔质量 比传统的电池材料锌和铅低很多。铅 酸蓄电池是发展较早、应用最广、技术 最成熟的电池，但由于其单位质量的 容量小、比能量低，且重金属铅易导致
理论开路电压/V 2.04 1.33 1.32 1.65 3.7 2.73
理论容量/(Ah/kg) 83 161 208 820 —
2 980
理论比能量/(Wh/kg) 170.5 214.3 275.0 1353 631 8 135
实际比能量/(Wh/kg) 30 ～45 约 50 60 ～-75 200 ～300
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
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。
图 1 铝 - 空气电池示意图
铝空气电池的研究始于 20世纪 60年代，1962年Z a r o m b [3]报道了对铝
空气电池的的研究，表明了铝空气电
池体系的可行性，并指出该电池在对
电池高比能量、高比功率有要求的领
碱性溶液中铝空气电池的理论 电 压 为 2.73V，实 际 放 电 单 体 电 压 为 1.2 ～1.7V，理 论 质 量 比 能 量 为 8 135W h / k g，实际质量比能量可达
极和负极材料的质量，没有考虑电解 液及包装壳体的质量，实际比能量为 考虑整个电池装置总重后的比能量。 铝空气电池的理论开路电压（不考虑 正负极极化，根据能斯特方程进行计 算，电解液浓度取 1m o l / L）低于锂离 子电池和锂电池，但高于铅酸电池、镍 氢电池、锌空气电池、镍镉电池等。实 际使用电压低于锂离子电池、锂电池 及 铅 酸 电 池，高 于 镍 氢 电 池、锌 空 气 电池、镍镉电池等。由于铝的密度小， 发生电化学反应时的转移电子数多， 且铝空气电池的正极反应物为大气 中 的 氧 气，参 与 反 应 的 氧 气 质 量 不 用 计 算 在 电 池 装 置 的 质 量 之 内，故 该电池的质量比能量高，在表 2列出 的 电 池 中，铝 空 气 电 池 的 理 论 比 能 量最高（理论比能量=理论开路电压
域有良好的应用前景。之后铝空气电
池受到越来越多的关注，被研发并尝
试性地应用于应急电源、电动汽车、潜 艇供能系统[4-6]等。
20世纪 80年代末至 90年代初，国
内也开始对铝空气电池进行了相关研 究。史鹏飞等人[7]研究制得 3W中性盐
溶液铝空气电池和 1k W碱性铝空气 电 池 组。刘 稚 惠 等[8]研 制 出 船 用 大 功
应后的化合价（该金属元素在电化学
反 应 中 的 转 移 电 子 数），即 在 电 极 反
应中，参与电化学反应的金属元素转
移 1m o l电子所对应的质量。1当量任
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
负极
方程式为 ：
4Al(s)+3O2(g)+6H2O(aq)→ 4Al(OH)3↓
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加反应的物质为氧气，负极参加反应 庆西南铝厂、武汉大学、中南大学等单
的物质为金属铝，故也称为铝燃料电 位也对铝空气电池进行了研究。云南
池。铝空气电池如图 1所示，其中正极 大卫汽车有限公司进行了铝金属燃料
电池数目就越少。如果动力电池中单
金属铝表面很容易形成一层氧化
体电池数量越多，电池组中单体电池 膜，导致铝阳极的实测电极电位显著
的一致性要求就越高，一旦个别单体 正于理论值，如在碱性电解液中，铝阳
电池出现问题就会导致整组电池的性 极的理论电极电位为-2.35V，但实际
能受到严重影响，因此单体电压高的 测得的电极电位一般都大于-1.6V，
环境污染，故笔者认为不适合用作汽
表 1 常见电池用金属元素的理论电化学容量
车的动力电池。锌作为负极材料广泛
名称
应用于锌锰电池、锌镍电池、锌银电池
铅
锌
锂
铝
以及锌空气电池等，其理论电化学容
转移电子数
2
2
1
3
量虽然数倍于铅，但远低于锂和铝的
摩尔质量
207.2
65.39
6.94
26.98
理论容量，且在大电流放电、比能量等
正极和负极来回移动的锂离子外，还 含有大量的正负极材料），做成电池组 件后，铝空气电池的实际容量会超过 锂离子电池。
以铝为负极能获得较大的电流 密度，铝负极的电流密度可达 350 ～ 500m A / c m2，甚至更高。放电电流密 度是动力电池的主要性能参数之一， 放电电流密度越大，越有利于汽车驱 动。锂负极或锂离子电池的电流密度 为 50 ～100m A / c m2，锌负极的电流 密度一般低于 200mA/cm2。 2. 铝空气电池理论电压较高，质 量比能量高
100 ～250 400 ～600
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前 沿 FRONTIER
×理论容量），达 8 135Wh/kg，制成 直接使用。相对而言，锂的含量就比较
电池后实际比能量也可达到 400 ～ 稀少，在地壳中的含量约为 0.0065%。
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
密度/（g/cm3）
11.3
方面的优势不及铝明显。虽然锂的理
理论容量/(Ah/g)
0.26
论容量比铝大，但锂离子电池中锂离
7.14 0.82
0.534 3.86
2.70 2.98
电池种类 铅酸电池 Ni-Cd电池 MH-N（i 镍氢）电池 锌－空气电池 锂离子电池 铝－空气电池
表 2 部分电池的理论开路电压、理论容量、比能量
的含量仅次于氧和硅，约占地壳总质 环境中其自腐蚀反应方程式如下 ：
量的 7.57% ；正极反应物氧气占空气 体积的 21%，无需特殊制备，随处可以
2A l (s)+2O H -(aq)+6H2O (aq)→ 2Al(OH)4-(aq)+3H2↑(g)
尽 管 通 过 配 置 特 殊 的 铝 合 金， 并进行恰当的热处理，铝阳极在碱性 电解液中的自腐蚀电流密度可降至 1m A / c m2左右，但仍然不理想，铝空 气电池若长时间不使用，则必须将铝 负极取出，若使用碱性电解液，则残存 于铝表面的碱液仍会继续腐蚀铝负 极，所以负极取出后必须进行清洗和 干燥，彻底除去附着的碱性物质。但碱 性电解液腐蚀性较强，不便于非专业 人员进行操作，增加了实际推广应用 的可操作性难度。 3. 不可充电
O2(g)+2H2O (aq)+4e→ 4O H -(aq)E ( V ) = － 0.401
污染物和温室气体。
正极电极电位相同，但铝的电极 三、铝空气电池的不足
电位较负，铝在碱性溶液中的标准电
如前文所说，经过半个世纪的研
极电位为-2.35V，锌为-1.25V，所以 究与实验，铝空气电池的开发和应用
在碱性电解液中的反应方程式为 ：
4
A
l
(s)+
3
O
+ 2 ( g )
4
O
H
(
a
q
)
+
6
H2O(aq)→
4
A
l(OH)
4 (aq)
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]，
正极
正极
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
率中性电解液铝空气燃料电池组。重
图 2 PHINERGY 公司开发的铝空气电池组及使用铝空气电池驱动的汽车
62 Advanced Materials Industry
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FRONTIER 前 沿
何物质所带的电量都是 96 484.56C， 子的质量只占电池质量的很小一部分 400 ～600Wh/kg(见表 2)，甚至更高。
FRONTIER 前 沿
铝空气动力电池 发展现状及存在问题
■ 文 / 刘小锋 湖北骆驼蓄电池研究院有限公司
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。
提高。这时，铝空气电池的大电流、大 2. 负极腐蚀较为严重
功率性能主要受限于正极所能提供的
铝的化学性质比较活泼，作为负极
电流极限值。
材料，可以在中性电解液中工作，也可在
3. 资源丰富、无污染
碱性电解液中工作，在中性电解液中工
铝空气电池的负极材料铝是地球 作时，铝负极的腐蚀相对较小，在碱性电
上含量最丰富的金属元素，在地壳内 解液中铝阳极的腐蚀就比较严重，碱性
由催化层、扩散层、集流体构成，正极 电池驱动豪华客车试产。
的催化层与电解液直接接触，扩散层
最新报道显示，以色列PHINERGY
暴露于空气环境中，空气中的氧气能 公司制备的铝空气电池组能支持样车
够通过扩散层到达催化层，与电解液 （图2）行驶1 600km，所使用电池组含50 及催化剂接触，并在催化剂的作用下， 块铝板，行驶过程中只需加 2次水[9]。经
发生电化学反应，但电池内部的电解 过半个世纪的研究，铝空气电池的开发
液却不能透过扩散层渗出。
和应用取得了一定的进展。
二、铝空气电池的主要优点 1. 铝作为电池负极材料理论容量 大、电流密度高
A 金 属 元 素 的 电 化 学 当 量= Z ， 其中A为该金属元素的原子量（摩尔
质量），Z为该金属元素参与电化学反
铝空气电池的理论电压比锌空气电池 取得了一定的进展，但其开发和应用
的理论电压高 1V左右，实际工作时电 发展非常缓慢，主要是因为该电池存
压高 0.4V左右。
在严重缺陷，暂未实现商业化推广应
当组成相同电压的动力电池组 用。其主要缺陷或不足分析如下 ：
时，单体电池的电压越高，需要串联的 1. 阳极极化比较严重