鋁空氣電池研究現狀與發展趨勢？

鋁空氣燃料電池的理論比能量可達8100Wh/kg，具有成本低、比能量密度和比功率密度高等優勢。作為一種特殊的燃料電池，鋁空氣電池在軍事、民用、以及水底動力系統、電信系統后備動力源和便攜式電源等使用方面具有巨大的商業潛力。

金屬空氣電池概述

鋰電池擁有較高的比能量，是目前研究較成熟且已經大規模商用的二次電池，但是近幾年來，面對移動電子設備和電動車等范疇的巨大發展，鋰電池已難于滿足其大容量的需求，特別是對能源依靠性很強的動力電池體系。因此，擁有比鋰電池比容量大幾倍的金屬空氣電池應運而生，比如鋅空氣電池、鋁空氣電池、鎂空氣電池、鋰空氣電池等。

由于這類電池的正極活性物質主要來源于空氣中的氧氣，理論上的正極活性物質的量是無限的，所以電池理論容量主要取決于負極金屬的量，這類電池擁有更大的比容量。

其中，鋁空氣燃料電池的理論比能量可達8100Wh/kg，具有成本低、比能量密度和比功率密度高等優勢。作為一種特殊的燃料電池，鋁空氣電池在軍事、民用、以及水底動力系統、電信系統后備動力源和便攜式電源等使用方面具有巨大的商業潛力。

鋁空氣電池結構和原理

從現有的研究成果和電池特性來分解，鋁空氣電池具有如下特點：

（1）比能量高。鋁空氣電池是一種新型高比能電池，理論比能量可達到8100Wh/kg目前研發的產品已經能達到300-400Wh/kg，遠高于當今各類電池的比能量。

（2）比功率中等。由于空氣電極的工作電位遠離其熱力學平衡電位，其交換電流密度很小，電池放電時極化很大，導致電池的比功率只能達到50-200W/kg。

（3）使用壽命長。鋁電極可以不斷更換，因此鋁空氣電池壽命的長短取決于空氣電極的工作壽命。

（4）無毒、無有害氣體萌生。電池電化學反應消耗鋁、氧氣和水，生成Al2O3˙nH2O，可用于干燥吸附劑和催化劑載體、研磨拋光磨料、陶瓷及污水解決的優良沉淀劑等。

（5）適應性強。電池結構和使用的原材料可依據實用環境和要求而變動，具有很強的適應性。

（6）電池負極原料鋁廉價易得。相比于其他的金屬，金屬鋁的價格比較低，金屬陽極的制造工藝比較簡單。

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