鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3792次 | 2019年12月07日
鋅空氣電池與鋰離子電池相比有哪些特點(diǎn)?
根據(jù)吉利汽車發(fā)布的藍(lán)色吉利行動新能源戰(zhàn)略,未來吉利汽車將對6大新能源技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)全面覆蓋,其中純電動、油電混動、插混和甲醇技術(shù)已經(jīng)擁有成熟的技術(shù),而氫燃料電池與金屬燃料電池技術(shù)尚在開發(fā)之中。另外,吉利汽車集團(tuán)CEO、總裁安聰慧表示:平臺化是吉利的未來戰(zhàn)略方向,我們以后的產(chǎn)品均將出自模塊化平臺,以帝豪為基礎(chǔ)的純電動汽車平臺FE開發(fā)中級車型、純電動汽車PE平臺主打小型車,與沃爾沃合作的CMA平臺開發(fā)中高級車型。金屬燃料電池是以金屬為燃料,與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能的一種特殊燃料電池,也叫金屬空氣電池,與氫燃料電池汽車相比,電池反應(yīng)原理不一樣,但是汽車驅(qū)動原理卻很類似。它具有原材料豐富、安全環(huán)保、能量密度高等一系列優(yōu)點(diǎn),被稱為面向21世紀(jì)的新型綠色能源,具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。目前,金屬燃料電池主要有鋁空氣電池、鎂空氣電池、鋅空氣電池、鋰空氣電池等,其中,鋁空氣電池、鋅空氣電池已經(jīng)被我國列為863重點(diǎn)科技項(xiàng)目,并取得一定進(jìn)展進(jìn)入試用階段。下面將以鋅空氣電池與鋰空氣電池為例解析金屬空氣電池。鋅空氣電池
工作原理是用活性炭吸附空氣中的氧或純氧作為正極活性物質(zhì),以鋅為負(fù)極,以氯化銨或苛性堿溶液為電解質(zhì),化學(xué)反應(yīng)方程式如下:陽極:Zn2OH–→ZnOH2O2e–陰極:O22H2O4e–→4OH–綜合:2ZnO2→2ZnO鋅空氣電池的特點(diǎn)是比能量高,可達(dá)到340Wh/kg。安全、放電性能穩(wěn)定、成本低廉。重量是鋰電池的50%,續(xù)駛里程是鋰電池的200%,初裝價格約為鋰電池的40%。應(yīng)用案例,國內(nèi)某鋅空氣電池制造公司聯(lián)合某整車制造商計(jì)劃今年推出500輛12米裝載鋅空氣電池的純電動公交車,整車造價百萬,其中電池價格約為40萬。鋰空氣電池
鋰-空氣電池充放電反應(yīng)過程工作原理是用鋰作陽極,以空氣中的氧氣作為陰極。放電時,陽極的鋰釋放電子后成為鋰陽離子(Li),Li穿過電解質(zhì)材料,在陰極與氧氣、以及從外電路流過來的電子結(jié)合生成氧化鋰(Li2O)或者過氧化鋰(Li2O2),并留在陰極。鋰空氣電池的開路電壓為2.91V。鋰空氣電池的特點(diǎn)是比能量是鋰離子電池的10倍,體積更小,重量更輕。不足之處在于,仍處于實(shí)驗(yàn)室階段,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化尚需要10年左右的時間。應(yīng)用案例,英國劍橋大學(xué)所研制出的鋰空氣電池能夠循環(huán)充電2000次以上。該電池在理論上的能源使用效率超過90%;美國IBMAlmadenReseachCenter正在進(jìn)行鋰空氣電池研究,日本旭化成株式會社和Central硝子株式會社兩家企業(yè)參加了該項(xiàng)目。研究小組計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)鋰空氣電池的大量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。