鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:999次 | 2021年03月29日
鋁空氣電池為何不能替代鋰離子電池
1、車載還是未知數(shù)
有關(guān)車載應(yīng)用,鋁空氣電池依然是個(gè)未知數(shù)。杜志強(qiáng)認(rèn)為,目前鋁空氣電池在移動(dòng)通訊設(shè)備和筆記本電腦上有些應(yīng)用,但都是實(shí)驗(yàn)性的,并不是很廣泛。未來在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用,還有很多技術(shù)問題亟待解決,能否成功成為電動(dòng)汽車車載能源,還要靠市場最終選擇。在其他領(lǐng)域,從鋁空氣電池本身技術(shù)特點(diǎn)來看,作為應(yīng)急電源和移動(dòng)電站似乎更合適。
2、多用于應(yīng)急電源
鋁空氣電池并不是傳統(tǒng)意義上用于多次存儲(chǔ)電能的電池,而是一種釋放電能的化學(xué)反應(yīng)裝置。陳濤說,它的工作原理就是活性金屬在水中發(fā)生氧化反應(yīng)釋放能量的過程通過電解液及特殊的電極材料,將釋放的能量以電能的形式輸出。
通俗點(diǎn)說,有關(guān)鋁空氣電池來說,其中的活性金屬就是鋁,類似的還有鋅空氣電池、鎂空氣電池等,只是根據(jù)金屬的活性(在水或空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)的劇烈程度)不同,所使用的電解液及其他輔助材料略有不同而已。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
‘只需加注清水’只是在電池的生命周期內(nèi)而言的,本質(zhì)上消耗的物質(zhì)是鋁,而不是水。陳濤告訴記者,在電池工作過程中,源源不斷地輸出電能,金屬鋁也在源源不斷地被氧化而消耗,生成氫氧化鋁,出現(xiàn)電能是以消耗含有化學(xué)能的鋁為條件的。100公斤重的鋁空氣電池儲(chǔ)存了可行駛3000公里的足夠電量,行駛完3000公里后,電池的壽命就結(jié)束了,要重新安裝,即補(bǔ)充金屬鋁。
據(jù)介紹,鋁空氣電池早在20世紀(jì)60年代就已問世。但直到現(xiàn)在,它的研究多半還停留在理論階段,實(shí)際應(yīng)用的并不多。在國內(nèi),它的研究多集中于應(yīng)急電源;而在國外,科學(xué)家或研究某種電極材料,或研究特殊應(yīng)用場合的電池系統(tǒng),正試圖尋求鋁空氣電池應(yīng)用技術(shù)的突破。
3、安全風(fēng)險(xiǎn)待檢驗(yàn)
使用不便是鋁空氣電池目前最大的瓶頸。陳濤認(rèn)為,除了較存儲(chǔ)電能的電池使用不便外,與其他氣體類的燃料動(dòng)力鋰電池相比也有諸多不便,比如氫燃料動(dòng)力鋰電池,可以將氫氣方便地加注、存儲(chǔ)、輸送至化學(xué)反應(yīng)裝置,但有關(guān)金屬固態(tài)物的鋁來說,顯然不方便。其次,副反應(yīng)較多、反應(yīng)過程不易控制,部分反應(yīng)生成物一定程度上阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,釋放大量熱,同時(shí)出現(xiàn)易燃易爆氣體。
在電動(dòng)汽車的研發(fā)路上,鋁似乎正在扮演更重要的角色。一個(gè)有意思的現(xiàn)象是,美國特斯拉電動(dòng)汽車的續(xù)航能力能提高到300公里至400公里,使用的電池重要是鎳鈷鋁三元材料,而我國電動(dòng)汽車則使用的是鎳鈷錳。其中的金屬之差,正是鋁。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
特斯拉中采用的鋁材料,重要是應(yīng)用于可多次存儲(chǔ)電能的電池。它的用途是,提升電池的能量密度,同等重量的電池可以存儲(chǔ)更多電能,讓汽車的續(xù)駛里程更長。陳濤認(rèn)為,單從這一點(diǎn)來看,確實(shí)是一個(gè)突破。但由此帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)有待實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)。