鋅是一種非常便宜和藏量豐富的金屬,號稱會呼吸的鋅空氣電池其陽極(負極)采用鋅合金,陰極(正極)材料則來自空氣中的大量氧氣,由于毒性低對環(huán)境的影響危害小,且重量輕巧、安全性穩(wěn)定、可以儲存比鋰離子電池還要多5倍的能量,若發(fā)展起來,會是電池界里炙手可熱的明日之星。
    鋅空氣電池最早于19世紀初期被發(fā)現(xiàn),到了1997年,斯洛維尼亞籍發(fā)明家 Miro Zoric開發(fā)出首款可重復充電的鋅空氣電池并應用于中小型公車。但目前鋅空氣電池只常見運用于少量電子設(shè)備,如:助聽器、電子手表、鐵路信號設(shè)備等,這是由于鋅空氣電池受限于再充電本錢高昂,且易與氧自發(fā)反響發(fā)生自我放電的缺陷。
    維基記載,鋅空電池保存的關(guān)鍵在于封條,除非電池馬上運用,否則不能取下電池陰極的封條。依據(jù)模仿試驗表明,鋅空氣電池在室溫條件下,寄存1年后電量下降到95%,寄存2年后電量下降到90%,寄存4年后電量仍有85%,但只需撕下封條,電池就會觸發(fā)并開端作業(yè),在室溫環(huán)境下且不接負載時,根據(jù)不同的電池大小規(guī)格,3~12周后電池電量就會下降50%,超過20周電量下降到0~10%。
    而目前市面上宣稱可以充電的鋅空氣電池,其在充放電過程中需使用昂貴的金屬催化劑如“鉑”、“氧化銥”來促進氧的還原和產(chǎn)生。為了克服這個問題,研究人員現(xiàn)在已經(jīng)找出新技術(shù)來制造雙功能氧電催化劑(bifunctional oxygen electrocatalyst),該研究發(fā)布在國際學術(shù)雜志《先進材料》(Advanced Materials)上。
    這項新技術(shù)是掌握鐵、鈷,鎳金屬氧化物的組成、尺寸和結(jié)晶度來產(chǎn)生電催化劑。研究主要作者、澳洲悉尼大學 Yuan Chen教授說,用新催化劑開發(fā)出來的鋅空氣電池具有優(yōu)異的可充電性能,研究人員發(fā)現(xiàn)在120次小時內(nèi)進行了60次循環(huán)放電/充電后,電池功率僅損失不到10%。
    鋅空氣電池的原料成本遠比鋰離子電池還要低,若科學家真的克服了充放電難關(guān),則可充電的鋅空氣電池未來市場潛力無窮,或許可成為兼顧環(huán)保的能源科技產(chǎn)業(yè),并為電動車動力來源貢獻一己之力。
 
鋅空氣電池 鎳金屬氧化物
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