锌空气电池.ppt

锌空气电池主要内容:锌空气电池概述电池工作原理氧电极催化剂氧电极性能及制造工艺本章重点:氧电极:反应机理﹑氧电极的特点及存在的问题电池结构原理:工作原理﹑组成结构制造工艺原理:氧电极的制备一、,金属作为阳极活性物质的电池统称为金属空气电池。研究的金属一般有镁、铝、锌、镉、铁等。其中碱性锌空气电池性能最好,并且成本低和环境友好,因而受到人们的广泛关注,被认为是大有希望的能量储存装置。锌空气电池是以空气中的氧作为正极活性物质,锌作为负极活性物质,氢氧化钾溶液作为电解液的高能化学电源。-空气电池包括:(1)一次电池(2)二次电池(3)燃料电池应用:碱性锌空气电池的实用化研究已取得了巨大的进展,适用于便携式电器的小型锌空气电池已进入市场。鉴于当前用电器具正在向小型化、小功耗方向发展,锌空气电池的应用范围必然会越来越广泛,有望替代目前的一次电池主导产品,即锌锰及碱锰电池。可再充锌空气电池是一个较为复杂的体系,经过世界各国研究者数十年的努力,至今已取得了很大的进展,但要将它应用于电动车辆,还需要在锌电极循环寿命、空气湿度的控制和热管理等方面作进一步的研究。锌空气燃料电池已用于电动样车。,当电池对空气开放时,氧气扩散到电池里并且被用作正极反应的活性物质。空气是穿过正极到达与电解质相接触的正极活性表面,在该活性表面上正极催化剂促进氧气在碱性水溶液中反应,并且催化剂本身不会消耗或变化。因为一种活性物质在电池外面,所以电池内的体积大部分可用于放置另一种活性物质(Zn),故锌空气电池具有非常高的体积比能量。,在原电池系列中锌空气电池具有非常高的体积比能量;此外还有放电电压平稳、贮存寿命长,安全和对环境无影响以及能量成本低等优点。但同时因为电池是对大气环境开放的,所以限制锌空气电池技术普遍应用的一个因素是环境的影响问题,即在受环境影响小的工作寿命和受环境影响大的最大功率输出能力之间的权衡。,1995年以色列电燃料(ElectricFuel)有限公司首次将锌空气电池用于EV上,使得空气电池进入了实用化阶段。美国DreisbackElectromotive公司以及德国、法国、瑞典、荷兰、芬兰、西班牙和南非等多个国家也都在EV上积极地推广应用锌空气电池。以色列电燃料(ElectricFuel)有限公司开发的锌空气电池,装在载重1000kg、总重3500kg的电动邮政车上,实验结果为:比能量达到207Wh/kg,最高车速可达120km/h,由静止加速到80km/h为12s,该车具有良好的动力性能。更换锌粒匣和灌满电解质的时间为2min。以色列设有每小时能处理10kg锌的再生处理厂,可以供给10~15辆电动邮政车更换锌粒匣服务。美国DreisbackElectromotive公司开发的锌空气电池,已在公共汽车和总重9t的货车上使用,公共汽车可连续行驶10h左右,货车最大续驶里程达113km。德国奔驰汽车公司的MB410型电动厢式车,标准总质量为4000kg,采用150kWh的锌空气电池,从法国的Chambery城越过阿尔卑斯山,连续爬坡150km,山的最高处2083m,公路全程244km,到达意大利的都灵,仅消耗了65%的电量()。该车从德国的不莱梅到波恩,最高车速达到120km/h,一次充电后走完全程425km的路程。瑞典斯德哥尔摩市的电动货车、电动客车和电动服务车辆上,采用的锌空气电池比能量为180Wh/kg,比功率为100Wh/L,续驶里程350~425km之间。该市的锌空气电池废料回收处理能力为250kg/h,可为150辆EV提供再生的锌粒。