锌空电池

锌空电池

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基本内容

 锌空气电池是一类结构特殊的品种。负极采用了锌合金。而正极材料,则是空气中的氧。在储存时一般保持密封,所以基本上没有自放电。

工作原理

  成糊状的锌粉在阴极端和起催化作用的碳在阳极。电池壳体上的孔可让空气中的氧进入腔体附着在阳极的碳上。同时,阴极的锌被氧化,这与小型银氧或汞氧电池的化学反映类似。

锌空电池锌空电池  阳极―― 是起催化作用的碳从空气中吸收氧。

  阴极 ――是锌粉和电解液的混合物,成糊状。

  电解液―― 高浓度的氢氧化钾水溶液。

  隔离层――用于隔离两级间固体粉粒的移动。

  绝缘和密封衬垫―― 尼龙材料。

  电池外表面―― 镍金属外壳,具有良好的防腐性的导体。

  阴极: Zn + 2OH– → ZnO + H2O + 2e–

  阳极: O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–

  综合: 2Zn + O2– + 2e– → 2ZnO

锌空电池锌空电池  通常这种反映产生的电压是1.4伏,但放电电流和放电深度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阳极,在正极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能是电池产生化学反映。

  锌空电池保存的关键在封条,除非电池准备立刻使用,否则不能取下电池正极封条。模拟试验表明,在室温条件下,存放一年后电量下降到95%,存放两年后电量下降到90%,存放四年后电量仍有85%。撕下封条后,电池被激活并开始工作,在室温环境并不接负载时,根据不同的电池大小规格,3到12周后电池电量下降50%,超过20周电量下降到0-10%。因此锌空电池适用于在很少几周内耗用完电池的场合。如果一旦锌空电池的封条被撕下,空气就进入内部激活电化学反应,此时即使再贴上封条,电化学反应也会继续下去直到电量耗尽。

注意事项

由于锌空电池内部含有高浓度的电解质(氢氧化钾,具有强碱性,强腐蚀性),一旦发生渗漏,将腐蚀电池附近部件,而且这种腐蚀可能是不可修复的,致命的。而且电池上有孔,电池在激活使用后存放时间又很短,所以锌空电池较易发生电池漏液。使用锌空电池的场合要及时更换耗尽的电池,经常检查电池状况,较长时间不用时取出电池。

制作工艺

它以金属锌为电池负极;以吸附的空气中的氧为电池的正极;以氢氧化钾水溶液为电解质。空气电极的制作采用了以发泡镍为基体的涂粉( 浆)技术;锌电极的制作则是添加粘结剂的糊膏技术。

  其技术包括空气电极的制作与配方;锌电极的制作与配方;简单有效的密封技术;工业化生产所使用的生产设备与装备,其中包括用于制造每分钟50只AR-20型锌空电池生产线的全套单机制造及用于制作平板型锌空电池的单机。

主要用途

本项目的用途为:

  1、圆筒型电池用于取代目前的锌锰电池;

  2、平板型电池用于车辆等动力电源及移动型电源。

发展情况 

瑞士推出可充电锌氧电池能量三倍于锂电池  

瑞士ReVolt公司新近推出了一种可充电式锌氧电池,蓄电量是锂电池的3倍,价格却只有它锂电池的一半。ReVolt该公司计划明年将这种电池小规模用于助听器,然后扩大至手机和电动自行车,最后有可能应用于电动汽车。  

根据耶鲁大学网站消息,这项技术基于挪威挪威科技工业研究院( SINTEF)的设计。普通电池用内含的内部反应物发电,而锌氧电池则使用活性炭吸附空气中的氧作为正极活性物质,以锌为负极,以依靠氯化铵或苛性碱溶液为电解质。与传统电池相比,锌氧电池不易爆炸,蓄电量也更大。  

ReVolt公司称可充电锌氧电池克服了传统锌氧电池的一些严重缺陷,比如多次充几次电后电池就失效问题。  

此外,该公司ReVolt还掌握了在电解过程中降低对电极的损耗的技术。公司CEO詹姆斯?麦克道加(James McDougal)说,锌氧电池这种电池可以反复充电100次以上。他希望在用于手机和电动自行车之前,充电次数可以达到300至500次 

锌空电池电动车亮相法兰克福车展   

 第63届法兰克福国际车展9月15日至27日举行。在本届车展上,一款由华人团队研发的锌空电池电动汽车被广为关注。 

 所谓锌空发电,是利用金属锌作阳极,空气中的氧气作阴极,氢氧化钾作为电解液,在锌氧化过程中产生电能。这一技术的发现已经有一百多年的时间,但由于成本等问题过去主要应用于军事领域。 

 

本届车展上由来自香港、台湾的华人团队APET开发的这款新车,经过长达数年的研究已经大大降低生产成本,并解决了发电稳定性、漏电、封装等一系列技术难题,样车的续航已经达到300公里以上。在车展上该款新车受到媒体和同行的广泛关注,德国联邦经济部、德国汽车工业协会的多位专家到场与技术人员探讨。据介绍,该款新车还将参加美国的新能源汽车大赛。 锌空电池锌空电池

 

与当前主流的锂电池汽车相比,锌空电池在重量、充电方便性等方面都有显著的优势。比如APET开发的这款新车锌空电池重量180公斤,能够产生44千瓦时的电量,续航能力达到350公里。而如果要产生同样电量,锂电池的重量将达到360公斤。在单位电量的成本上,锌空电池更是只有锂电池的十分之一。 

 

锂电池汽车还需要长达数小时的充电时间,为驾驶者带来了许多不便。而锌空电池汽车的另一个显著优势不需要充电,它并不是蓄电池,而是利用锌空直接发电。在电池用完后,只需要更换封装好的锌粉,几分钟内就可以完成,与当前加油一样方便。并且锌粉的销售可以通过现有的加油站、超市等渠道,省去了蓄电池电动车需要大规模建设“充电站”的门槛。 

与其他蓄电池相比,锌空电池最大的特点是能量密度大、低成本、可回收、零污染。因此驾驶锌空电动车就像普通车一样便捷,不需要改变价值习惯。我国的锌矿蕴藏量居世界前列,发展锌空电池汽车具有广阔的前景。  

在开发全新的锌空电动车的同时,APET团队还开发了新的锌回收技术。锌空电池放电完成后产生的氧化锌,将利用太阳能聚光,在高温中将氧化锌还原。其效率比太阳能面板提高数倍,更不会造成二次污染。 

开发团队表示,在锌空电池的推广上,将以高移动、高耗能、高安全要求的交通载体如公交车、出租车、**用车等作为首要目标,逐步扩大到家用汽车。同时配套建立适当的回收系统网络,全面构建绿色能源永续循环利用系统。

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