淺析超級續航電池--鋁空氣電池

電池是人類文明發展到一定階段產生的能源設備，在文明的日常生活中充當著及其重要的角色。它主要是指盛有電解質溶液和金屬電以產生電流的杯、槽或其他容器或復合容器的部分空間，能將化學能轉化成電能的裝置。目前，汽車行業正在尋求一種可以替代傳統汽油的全新零排放無污染能源。

據科技日報6月9日報道，近日，美鋁加拿大公司和以色列Phinergy公司在蒙特利爾向大眾展示了一種具有超級續航能力的鋁空氣電池，鋁空氣電池重100公斤，可儲存行駛3000公里的電量。

        鋁空氣電池作為非充電電池，其早在20世紀60年代便已問世，其具有非常高的能量密度。鋁-空氣電池由催化空氣陰、電解質和金屬鋁陽組成，其理論能量比為8.1千瓦時/千克，僅次于鋰-空氣電池的13.0千瓦時/千克。然而，由于鋁-空氣電池在放電過程中陽腐蝕會產生氫，這不僅會導致陽材料的過度消耗，而且還會增加電池內部的電學損耗。這嚴重阻礙了鋁-空氣電池的商業化進程。以往解決以上問題的方法主要是將高純度金屬鋁中摻雜特定的合金元素以提高金屬鋁陽耐腐蝕性，或者在電解質中添加腐蝕抑制劑。

        美鋁公司執行副總裁兼技術官RaymondKilmer博士表示：“美鋁公司在技術材料方面具有非常廣泛的專業知識，并且在新產品商業化方面具有豐富的經驗，此次將Phinergy鋁空氣電池商業化對于Phinergy公司來說也非常具有吸引力。目前，汽車行業正在尋求一種可以替代傳統汽油的全新零排放無污染能源，而Phinergy鋁-空氣電池可以保證汽車具有良好的巡航里程，因此該Phinergy鋁空氣電池是有可能替代傳統汽油實現零排放無污染的新能源。”

主要特點

比能量大

    鋁空氣電池的理論比能量可達8100Wh/kg，2014年的鋁空氣電池的實際比能量只達到350Wh/kg，但也是鉛酸電池的7～8倍、鎳氫電池的5.8倍、鋰電池的2.3倍。采用鋁空氣電池后，車輛能夠明顯地提高續駛里程，國外有關資料介紹，美國加利福尼亞州在使用鋁空氣電池的電動汽車上，有過只更換一次鋁電續駛里程達1600km的記錄。

質量輕

    我國開發和研制的牽引用動力型鉛酸蓄電池的總能量為13.5kWh，總質量為375kg。而同樣能量的鋁空氣電池總質量僅45kg，為鉛酸蓄電池質量的12%。由于電池質量大大減輕，車輛的整備質量也降低，可以提高車輛的裝載能量或延長續駛里程。

危險

    鋁對人體不會造成傷害，可以回收循環使用，不污染環境。鋁的原材料豐富，已具有大規模的鋁冶煉廠，生產成本較低。鋁回收再生方便，回收再生成本也較低。而且可以采用更換鋁電的方法，來解決鋁空氣電池充電較慢的問題。

    雖然鋁空氣電池含有高的比能量，但比功率較低，充電和放電速度比較緩慢，電壓滯后，自放電率較大，需要采用熱管理系統來防止鋁空氣電池工作時的過熱。