新聞資訊 news

您現(xiàn)在的位置:首頁(yè) > 新聞資訊 > 如何延長(zhǎng)金屬空氣電池的使用壽命

如何延長(zhǎng)金屬空氣電池的使用壽命

金屬空氣電池是最輕的電池類(lèi)型之一,但它們可能有一個(gè)主要限制:當(dāng)不使用時(shí),它們會(huì)迅速降解,因?yàn)楦g會(huì)侵蝕其金屬電極?,F(xiàn)在,麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)找到了一種大幅減少腐蝕的方法,使這種電池的保質(zhì)期更長(zhǎng)。

金屬空氣電池結(jié)構(gòu)

雖然典型的可充電鋰離子電池在儲(chǔ)存一個(gè)月后僅損失約5%的電量,但對(duì)于許多應(yīng)用而言,它們太昂貴,重量太重。初級(jí)(不可充電)鋁空氣電池更便宜,重量更輕,但每個(gè)月可能會(huì)損失80%的電量。MIT設(shè)計(jì)通過(guò)在鋁電極和電解質(zhì)之間引入油屏障來(lái)克服鋁空氣電池中的腐蝕問(wèn)題,兩個(gè)電池電極之間的流體在電池待機(jī)時(shí)吸收掉鋁。 一旦使用電池,油就會(huì)快速抽出并用電解液代替。結(jié)果,能量損失每月減少到0.02%,超過(guò)千倍的改善。

雖然已經(jīng)使用了其他幾種方法來(lái)延長(zhǎng)金屬空氣電池的保質(zhì)期,但這些方法可能會(huì)犧牲性能,大多數(shù)其他方法涉及應(yīng)用不同的,腐蝕性較小的化學(xué)配方替換電解質(zhì),但這些替代方案大大降低了電池功率。其他方法包括在儲(chǔ)存期間將液體電解質(zhì)泵出并在使用前將其泵回。這些方法仍然能夠顯著腐蝕并且可能堵塞電池組中的管道系統(tǒng)。因?yàn)榧词乖陔娊赓|(zhì)從電池組中排出之后,鋁也是吸水的,剩余的電解質(zhì)將粘附在鋁電極表面上。電池具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),因此電解液容易被吸住,這導(dǎo)致持續(xù)的腐蝕。

新電池系統(tǒng)的關(guān)鍵是放置在電池電極之間的保護(hù)。當(dāng)使用電池時(shí),保護(hù)板的兩側(cè)都充滿了液體電解質(zhì),但是當(dāng)電池處于待機(jī)狀態(tài)時(shí),油被泵入最靠近鋁電極的一側(cè),從而保護(hù)鋁表面免受電解液的影響。新電池系統(tǒng)還利用了鋁的特性,稱為“水下疏油性” – 也就是說(shuō),當(dāng)鋁浸入水中時(shí),它會(huì)從表面排斥油。結(jié)果,當(dāng)電池重新激活并且電解質(zhì)被泵回時(shí),電解質(zhì)容易從鋁表面置換油,這恢復(fù)了電池的電力的能力。具有諷刺意味的是,麻省理工學(xué)院的腐蝕抑制方法利用了鋁的相同特性,促進(jìn)了傳統(tǒng)系統(tǒng)的腐蝕。結(jié)果是鋁空氣原型具有比傳統(tǒng)鋁空氣電池更長(zhǎng)的保質(zhì)期。研究人員表示,當(dāng)電池重復(fù)使用然后待機(jī)一到兩天時(shí),麻省理工學(xué)院的設(shè)計(jì)持續(xù)了24天,而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)只持續(xù)了三天。研究人員報(bào)告說(shuō),即使在按比例放大的原鋁空氣電池組中包含油和泵系統(tǒng),它們?nèi)匀槐入妱?dòng)汽車(chē)的可充電鋰離子電池組重量輕5倍。

除了非常便宜之外,鋁是我們所知道的最高化學(xué)能量密度儲(chǔ)存材料之一,也就是說(shuō),它能夠儲(chǔ)存和輸送比每個(gè)其他任何東西更多的能量,只有溴,這是昂貴和危險(xiǎn)的,具有可比性。許多專(zhuān)家都認(rèn)為鋁空氣電池可能是鋰離子電池和汽車(chē)汽油的唯一可行替代品。鋁空氣電池已被用作電動(dòng)車(chē)輛的增程器,以補(bǔ)充內(nèi)置可充電電池,以在內(nèi)置電池耗盡時(shí)增加許多額外的行駛里程。它們有時(shí)也用作偏遠(yuǎn)地區(qū)或某些水下航行器的電源。但是,雖然這些電池可以長(zhǎng)時(shí)間存放,只要它們未被使用,一旦它們第一次打開(kāi),它們就會(huì)開(kāi)始迅速降解。

聲明: 本站部分文章及圖片來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除。
友情提示:留下您的需求和聯(lián)系方式,我們收到信息將第一時(shí)間聯(lián)系您!
姓 名:
郵箱
留 言: