能量媲美汽油的铝空气电池能否取代锂电池
发布日期：2018/11/16
目前全球锂离子电池的能量密度正以每年8%左右的速度增长，如果按照这样的速度增长下去，大约10年后，它们将接近汽油的能量密度。在电池技术的发展中，还有一种电池能够与汽油媲美。那就是铝空气电池而且它比锂离子电池更轻、更便宜，影响其发展的最大因素是它会腐蚀。
最近一个新的研究小组声称已经找到解决办法。根据他们发表在《科学》上的研究论文显示，普通锂离子电池放一个月的时间，那么它们会损失5%的电量，而铝-空气电池由于铝会受到腐蚀的关系，放上一个月电量会损失80%。该研究人员解决了铝和电解液直接腐蚀的问题，让铝-空气电池在一个月内只损失了0.02%的电量。
▲ 普通锂离子电池工作原理
据了解，普通锂离子电池中含有液体电解质，它位于阳极和阴极之间的，当离子从阳极跑到到阴极时，它通过收集释放的电子来产生能量。在铝-空气电池中，阳极是铝，阴极是空气。由于电池可以从周围环境中获取空气，而铝储量丰富、重量轻且价格便宜，所以这种电池很有可能会成为未来的全新的电池技术。
不过在这之前，当铝和电解液混合在一起的时候，后者就会开始腐蚀前者。如果使用非腐蚀性电解液则会大大降低电池的性能，一旦电池重新进入待机状态，就无法提取电解液，因为铝是亲水的。对此，研究人员提出了用油冲洗电解液的解决方案。
研究人员在电池的阳极和阴极之间设置了一层薄膜，当电池使用的时候两面都充满了电解液，一旦电池停止使用，最靠近铝的一侧则会被油冲洗掉，此时，油起到了保护铝的作用。当需要再次使用电池的时候，电解液将取代油。由于铝在水里会排斥油，所以此时不会有油留在水里边。
为了试验在现实条件下电池能量损耗，研究人员先是使用了一小部分的电量，然后让它静止一两天时间，然后再重复上面的步骤。为了模拟电动汽车在城市中的行驶状态。最终，他们研发的电池持续使用了24天时间，比传统的铝空气电池多了8倍。
这是否意味着在未来几年内铝-空气电池会取代锂电池呢?
答案是不会。因为给电池充电仍有着一些待解的复杂问题，所以前几代可能是无法充电或只能进行几次的充电。
来源：电动邦
