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鋁電�
閱讀�3141�(shí)間:2017-10-23 10:23:20

  鋁是理想的陽(yáng)極材料,具有廣闊的發(fā)展前��

主要分類

  鋁是理想的陽(yáng)極材�,目前有多種鋁電�,例如:
  AL/空氣�
  AL/空氣型電池是一種新型高比能電池,鋁以其獨(dú)特的�(yōu)�(shì),將成為金屬/空氣電池�(yáng)極的材料�
  AL/空氣型電池中,鋁合金�(fù)極在電池放電�(shí)不斷消�,并生成AL(OH)3;正極是多孔性氧電極。電池放電時(shí),從外界�(jìn)入電極的�(空氣)�(fā)生電化學(xué)反應(yīng),生成OH。從可充電性來(lái)�,該電池可分為一次電池和�(jī)械可充的二次電池(即更換鋁負(fù)�),電解液可分為中性溶�(NaCI或NHC1水溶液或海水)和堿性溶液�
  Al/空氣型電池可�(shè)�(jì)成應(yīng)急電�、電�(dòng)車用電源以及信號(hào)電源等。作為推�(jìn)器用一次電�,具有高�(dá)300-400Wh/kg的實(shí)際比能量,遠(yuǎn)高于其他金屬/空氣電池J。電池結(jié)�(gòu)和使用的原材料可根據(jù)�(shí)用環(huán)境和要求而變�(dòng),具有很大的適應(yīng)�。但其組裝的�(fù)雜性可能會(huì)阻礙其發(fā)�,通過(guò)合理的工藝改善其電池�(jié)�(gòu),提高其性能,將使得�/空氣電池取得�(jìn)一步的�(fā)��
  熔鹽鋁型
  鋁在高溫條件下具有較高電�(fù)�,是理想的熔鹽體系電池電極材料。與水溶液電解質(zhì)相比,熔鹽電解質(zhì)的優(yōu)�(diǎn)主要為有高的電導(dǎo)�,低的極化率和高分解電勢(shì)。而且鋁在熔鹽電解�(zhì)中可�(fā)生電化學(xué)沉積,故可開�(fā)為鋁二次電池。鋁熔鹽二次電池具有較高能量密度,但電池工作電壓不高,且充電�(guò)程中鋁容易形成鋁支晶�(dǎo)致循�(huán)充放電性能不佳,過(guò)分的依賴于熔鹽的組成。熔鹽電解質(zhì)需要高溫或?qū)Νh(huán)境要求苛�,且成本較高難于維護(hù),限制了鋁二次電池的�(fā)展�
  除此之外,還有其他鋁電池,包括AL/AgO、AL/MnO2、Al/H2O2、Al/S、AL/MnO4、AL/Ni、AI/KFe(CN)6��

�(chǎn)�(yè)化的難題與對(duì)�

  鋁電池雖研究較多,但卻沒有一種能真正�(shí)�(xiàn)工業(yè)�(chǎn)�(yè)化,究其原因有三�(diǎn)�
  (1)鋁容易形成致密的氧化�,使鋁電極電位迅速下��
  (2)鋁較活潑且是兩性元�,容易與介質(zhì)�(fā)生嚴(yán)重析氫反�(yīng)�
  (3)堿性介�(zhì)�,鋁�(yáng)極成流反�(yīng)和腐蝕反�(yīng)�(chǎn)物均為AI(OH)3,不但降低電解質(zhì)電導(dǎo)率而且增加鋁陽(yáng)極極�,使得鋁電池性能惡化,生成的膠狀A(yù)I(OH)3在無(wú)催化劑條件下很難�(zhuǎn)化為可溶于水的AI(OH)4-�
  �(dāng)前解決上述問題一般從以下三點(diǎn)出發(fā)�
  (1)從鋁合金本身出發(fā),添加合金元素如In,Mn,Mg,Zn,Ga,Sn,T1�,改善鋁合金�(yáng)極性能,使得鋁在反�(yīng)介質(zhì)中得到活��
  (2)從反�(yīng)介質(zhì)出發(fā),在反應(yīng)介質(zhì)中加入可降低鋁陽(yáng)極析氫速率的添加劑�
  (3)從電池體�(jié)�(gòu)出發(fā),改善電池透氣和排液結(jié)�(gòu),或�(shè)�(jì)為電解質(zhì)循環(huán)�(jié)�(gòu)�

研究�(jìn)�

  2014年新研制的一種以鋁為材質(zhì)的金�?gòu)?fù)合燃料電池已�(jīng)在電�(dòng)汽車上開始試�(yàn),效果良好。業(yè)�(nèi)分析�(rèn)�,鋁電池概念有望受到市�(chǎng)�(guān)�。報(bào)道稱,�(jù)該項(xiàng)新發(fā)明的專利持有人介�,與傳�(tǒng)電池相比,該電池有3�(gè)特點(diǎn),一是在世界上了以流�(dòng)的液體作為正極材�,電流和功率較�,可以做到千、萬(wàn)安培�(jí);二是以鋁作為材�,并解決了鋁的自腐問題,在世界上首次�(shí)�(xiàn)了鋁的大電流�(yīng)�;三是不需要充電樁,僅僅需要加入含固體的電池水,可以不受�(shí)間和空間的限制。據(jù)深圳�(fā)明家�(xié)�(huì)相關(guān)專家介紹,該項(xiàng)目標(biāo)志著我國(guó)新能源領(lǐng)域又將邁上一�(gè)新的�(tái)�,并可大大減少�(duì)石油的依賴和�(huán)境的污染。前期已�(jīng)在電�(dòng)叉車上應(yīng)�,效果非常�,未來(lái)投入工業(yè)生產(chǎn)�,適用范圍��

前景

  鋁含量豐富且�(jià)格低廉,鋁電池性能且對(duì)�(huán)境友�,其�(chǎn)物無(wú)毒可用于其他工業(yè)用途而無(wú)需特別處理,是理想的電池體�;在�(dāng)前資源匱乏,�(huán)境日益惡化的的情況下,鋁電池的研究對(duì)于可持續(xù)�(fā)展有著重要意�。但鋁電極在放電介質(zhì)中的極化和寄生腐蝕反�(yīng)等問�,嚴(yán)重地制約了鋁電池的發(fā)�。通過(guò)鋁合金陽(yáng)極的微合金化,對(duì)電解�(zhì)及電池結(jié)�(gòu)研究的不斷深入將逐漸推動(dòng)鋁電池體系發(fā)�。鋁電池具有廣闊的發(fā)展前��

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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