锌空气电池与锂空气电池.ppt

锌空气电池与锂空气电池
报告人：赵啸宇，端木凡朋
———从电池的工作原理与组成等方面介绍了锌空气 电池与锂空气电池的研究进展
整理ppt
锌-空气电池
研究背景
工作原理
电池结构
工作特性
：锌-空气电池的开发过程分为四代
：基本的电极反应
：以纽扣电池为例介绍基本结构
：锌-空气电池工作时的特殊性质
整理ppt
研究背景
整理ppt
第二代锌-空气电池——纽扣电池
体积小，从纽扣到硬币大小
上世纪七十年代曾被作为助听器商业化
整理ppt
工作原理
锌-空气电池直接使用空气中的氧气参与产生电能的化学反应
负极：Zn→Zn2++2e
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e Zn(OH)2→ZnO+H2O
正极：O2+2H2O+4e→4OH-
O2+H2O+2e→O2H-+OH- O2H-→OH-+1∕2O2（ 速控步骤）
整理ppt
简化电池截面图
负极壳
绝缘垫圈
锌负极
隔膜
正极
正极壳
金属氧化物纽扣电池
锌空气纽扣电池
整理ppt
电池结构
正极
隔膜
催化层
金属网
疏水膜
扩散膜
空气分散膜
整理ppt
电池结构
负极内部将会预留15%-20%的体积为负极自由体积
催化层组分为碳与锰的氧化物混合所形成的导电介质
正极通过添加很细的聚四氟乙烯微粒，增加疏水性
金属网构成结构支架，并且作为集流体
疏水膜保持空气和电解液之间的界面，能防止气体透过和防止水的进入
空气分散层可以把氧气均匀地分散到正极表面
整理ppt
工作特性
1）电池尺寸选择性灵活 从纽扣、硬币电池到大型方形电池，用于助听设备的纽扣电池和军用方形电池较多。
2）电压稳定 ，-
3）体积比能量高 在所有纽扣电池中，锌-空气电池体积比能量最高。
整理ppt
工作特性
4）放电特性：放电曲线平稳，放电电流越大，电压越低
5）储存寿命 通常用密封标签密封住气孔，防止气体迁移进入电池引起电池性能的衰变；电池中锌电极会发生自放电反应，因为锌在碱性电解质中呈热力学不稳定性，反应生成ZnO和H2, H2 可以从密封签中透过，防止电池变形。高温和潮湿会显著影响自放电速度。
整理ppt