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隻達到350Wh/kg,但也是鉛酸電池的7~8倍、鎳氫電池的5.8倍、锂電池的2.3倍。采用鋁空氣電池後,車輛能夠明顯地提高續駛裡程,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,有過隻更換一次鋁電極續駛裡程達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裡程。
無毒危險
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,生産成本較低。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極的方法,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,電壓滞後,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。
海洋電池
1991年,我國首創以鋁-空氣-海水為能源的新型電池,稱之為海洋電池。它是一種無污染、長效、穩定可靠的電源。海洋電池徹底改變了以往海上航标燈兩種供電方式:一是一次性電池,如鋅錳電池、鋅銀電池、鋅空(氣)電池等。這些電池體積大,電能低,價格高。二是先充電後給電的二次性電源,如鉛蓄電池,鎳镉電池等。這種電池要定期充電,工作量大,費用高。
海洋電池,是以鋁合金為電池負極,金屬(Pt、Fe)網為正極,用取之不盡的海水為電解質溶液,它靠海水中的溶解氧與鋁反應産生電能的。我們知道,海水中隻含有0.5%的溶解氧,為獲得這部分氧,科學家把正極制成仿魚鰓的網狀結構,以增大表面積,吸收海水中的微量溶解氧。這些氧在海水電解液作用下與鋁反應,源源不斷地産生電能。兩極反應為:
負極:(Al):4Al-12e=4Al3+
正極:(Pt或Fe等):3O2+6H2O十12e=12OH-
總反應式:4Al+3O2十6H2O=4Al(OH)3↓
海洋電池本身不含電解質溶液和正極活性物質,不放入海洋時,鋁極就不會在空氣中被氧化,可以長期儲存。用時,把電池放入海水中,便可供電,其能量比幹電池高20~50倍。電池設計使用周期可長達一年以上,避免經常交換電池的麻煩。即使更換,也隻是換一塊鋁闆,鋁闆的大小,可根據實際需要而定。海洋電池沒有怕壓部件,在海洋下任何深度都可以正常了作。海洋電池,以海水為電解質溶液,不存在污染,是海洋用電設施的能源新秀。
研發進展
美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的鋁空氣電池儲存了可行駛3000公裡的足夠電量。
使用這種電池的汽車仍需保留锂電子電池,鋁電池隻在锂電池電量耗盡後才啟動,因此可以用很長時間,期間隻需每月加注清水。通常在一年左右達到使用極限後,到服務站更換充滿電的鋁電池即可。(此處應該是更換新的鋁闆)
新電池并不是從普通電網充電,而是在美鋁公司水電站的熔煉車間充電,充滿電的電池其實是一塊大部分由鋁制成的厚重面闆。鋁闆利用從空氣中吸收的氧氣以及用戶給汽車加的水産生化學作用,将鋁變成氧化鋁,從而釋放出能量,為汽車持續提供動力。鋁的氧化反應在鋁暴露在空氣中時會自然發生,表面的氧化鋁會阻止深層的鋁繼續發生反應,新電池采用的新技術則包含了電解質可溶解表面氧化層,使反應持續進行。



















