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新款千瓦級(jí)石墨烯基鋁空氣電池可攻克熱逃逸難題

時(shí)間:2018-10-04 15:57來(lái)源:蓋世汽車(chē) 作者:李文龍

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據(jù)外媒報(bào)道，金屬-空氣電池（Metal-air batteries）已引起了業(yè)內(nèi)的特別關(guān)注，因?yàn)槠淠芰棵芏雀摺⒀b配成本低、環(huán)保、無(wú)毒性、使用壽命長(zhǎng)、放電時(shí)間長(zhǎng)、可回收性（recyclability）高、溫度公差寬。

金屬-空氣電池已被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)（插電式混動(dòng)車(chē)及純電動(dòng)車(chē)）及儲(chǔ)能裝置（智能電網(wǎng)）中，還能被用作應(yīng)急電源。

與其他電池技術(shù)類(lèi)似，金屬-空氣電池也存在許多科研與技術(shù)難題，主要問(wèn)題在于陰極動(dòng)力學(xué)反應(yīng)遲滯（sluggish kinetics）、陽(yáng)極能效利用率低（因金屬氧化物、氫氧化物或其他物質(zhì)在陽(yáng)極表面積聚而導(dǎo)致的嚴(yán)重鈍化）、自放電（self-discharge）與腐蝕、劣質(zhì)空氣陰極結(jié)構(gòu)引起的過(guò)電位高、極化電阻（polarization resistance）大、系統(tǒng)散熱失控，導(dǎo)致長(zhǎng)期運(yùn)行故障、實(shí)際能量密度及應(yīng)用受限。

浙江省石墨烯應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（Key Laboratory of Graphene Technologies and Applications of Zhejiang Province）與先進(jìn)鋰電池工程師實(shí)驗(yàn)室（Advanced Li-ion Battery Engineering Lab）的研究團(tuán)隊(duì)率先研發(fā)了一款千瓦級(jí)（kilowatt-scale）鋁空氣電池，該電池采用了高效的石墨烯基催化劑，利用石墨烯添加劑提升了空氣陰極結(jié)構(gòu)（air cathode structure）及自主研發(fā)的鋁合金陽(yáng)極，綜合性電化學(xué)性能表現(xiàn)十分出色。

優(yōu)化該款工業(yè)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)整合方案后，該電池可被用于攻克熱逃逸（thermal runaway）問(wèn)題。

該機(jī)構(gòu)發(fā)布了近20篇研究論文，并申請(qǐng)了20多項(xiàng)有關(guān)鋁空氣電池的技術(shù)專(zhuān)利。

該研究團(tuán)隊(duì)論證了千瓦級(jí)石墨烯基鋁空氣電池系統(tǒng)，其能量密度高、電池容量高達(dá)20 kWh，電量輸出國(guó)高達(dá)1000 W。

該款電池系統(tǒng)可同時(shí)為電視機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、電風(fēng)扇及60瓦燈泡持續(xù)供電20多個(gè)小時(shí)。

該研究團(tuán)隊(duì)還建立了實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)線(xiàn)，目前還在研發(fā)一款5 kW的鋁空氣電池。（本文圖片選自rdmag.com）

(責(zé)任編輯：子蕊)

文章標(biāo)簽：鋁空氣電池石墨烯基鋁空氣電池金屬空氣電池

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