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發(fā)布時(shí)間:2019-05-23 10:12:13編輯:來源:本站
根據(jù)吉利汽車發(fā)布的“藍(lán)色吉利行動(dòng)”新能源戰(zhàn)略,未來吉利汽車將對(duì)6大新能源技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)全面覆蓋,其中純電動(dòng)、油電混動(dòng)、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。
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(dòng)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,下面介紹兩種金屬空氣電池。
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(jià)格約為鋰電池的40%。
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(shí),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(shí)間。
結(jié)論
目前金屬空氣電池的優(yōu)點(diǎn)則被一些研究機(jī)構(gòu)挖掘出來,應(yīng)用在電動(dòng)汽車上,續(xù)航能夠達(dá)到上千公里,有的能達(dá)到三千公里。其中鋅空氣電池是當(dāng)前最具量產(chǎn)價(jià)值的金屬空氣電池。另外金屬空氣電池是無法重復(fù)使用的,必須持續(xù)提供金屬材料,而鋰空氣電池雖然短時(shí)間難以量產(chǎn),但是它能夠重復(fù)充放電的特性使之成為金屬空氣電池里面最重要的電池之一。
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