鋁空氣電池未來有望超越鋰電池嗎

來源：存能電氣  日期：2020-04-20 16:51  瀏覽量：次

鋁空氣電池未來有望超越鋰電池嗎？電動汽車要成為真正的主流產(chǎn)品電池續(xù)航能力是一道坎，而近期可續(xù)航1600公里的鋁空氣電池的單身無疑在電動汽車市場掀起驚濤駭浪，市場普遍關(guān)心未來鋁空氣電池是否真的能夠取代鋰電池帶領(lǐng)電動汽車進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。

鋁空氣電池實(shí)質(zhì)上屬于燃料電池，是一種將金屬資料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源；并不是傳統(tǒng)意義上用于多次存儲電能的電池而是一種釋放電能的化學(xué)反應(yīng)裝置。它的工作原理是以高純度鋁Al為負(fù)極、氧為正極，以氫氧化鉀或氫氧化鈉水溶液為電解質(zhì)；鋁攝取空氣中的氧在電池放電時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，鋁和氧作用轉(zhuǎn)化為氧化鋁。

鋁空氣電池未來有望超越鋰電池嗎？

從車載應(yīng)用方面來講，鋁空氣電池仍舊是一個未知數(shù)，乃至還遠(yuǎn)不如氫能源電池，故此目前來講鋰電池是更優(yōu)于鋁空氣電池的。

從電池的里程數(shù)來講鋁空氣電池相比于鋰電池的確是一個攻克，主要是因?yàn)殇X空氣電池在放電過程中陽極腐蝕會生成氫，這不單單會造成陽極材料的耗損還會繼續(xù)提高電池內(nèi)部的耗損；除此之外鋁空氣電池消耗的是鋁，當(dāng)電池壽命結(jié)束的時候還要重新安裝鋁等都很大程度地妨礙了鋁空氣電池的商業(yè)化發(fā)展。

鋁空氣電池是一個能量源，相對于可存儲電能的蓄電池而言同等重量的鋁空氣電池所能釋放的電能更多，其能量密度高但其可釋放的功率卻極低，單獨(dú)使用不滿足車用需求。鋰離子蓄電池的車速會更加穩(wěn)定，如采用同等功率的鋁空氣電池，其重量大概會是鋰離子蓄電池的4至5倍。

目前鋁空氣電池在移動通訊設(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，能否成功成為電動汽車車載能源還要靠市場最終選擇，從鋁空氣電池本身技術(shù)特點(diǎn)來看，作為應(yīng)急電源和移動電站似乎更合適。

鋁空氣電池的優(yōu)勢

①比能量大：鋁空氣電池的理論比能量可達(dá)8100Wh/kg；

②質(zhì)量輕：同樣能量的鋁空氣電池總質(zhì)量僅為鉛酸蓄電池質(zhì)量的12%；

③安全環(huán)保：鋁對人體不會造成傷害，可以回收循環(huán)使用不污染環(huán)境；

④成本低：鋁的原資料豐厚，已具有大范圍的鋁冶煉廠，消費(fèi)本錢較低。

業(yè)內(nèi)人士稱鋁空氣電池可以和汽油相媲美，跟鋰電池相比更便宜、更輕。加上鋁空氣電池能做到在一個月內(nèi)只是損耗0.02%的電量，因?yàn)殇X空氣電池的陰陽兩極有一層薄膜，電池在使用過程中會充滿電解液，待機(jī)狀態(tài)時靠近鋁的一側(cè)能被油清洗從而保護(hù)了鋁，再次使用電池時電解液會立馬取代油，電池能長時間連續(xù)工作，在未來幾年內(nèi)鋁空氣電池完全有取代鋰電池的趨勢。

鋁空氣電池因鋁陽極電位不夠高及析氫腐蝕嚴(yán)重，阻礙了其商品化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。通過一些技術(shù)措施在電解液中加入抑腐蝕劑提高催化劑性能、改良空氣電極等，能夠提高鋁空氣電池電化學(xué)性能。改進(jìn)的鋁空氣電池將會在無人機(jī)、潛艇、電動汽車、野外便攜裝置等方面具備應(yīng)用前景。在未來幾年內(nèi)鋁空氣電池完全有取代鋰電池的趨勢。