处理方案：铝空气电池的工作原理_铝空气电池的致命弊端全文

铝空气电池的工作原理

铝空气电池的化学反应类似于锌空气电池的化学反应。铝空气电池使用高纯度铝（含铝99.99％）作为负极，使用氧气作为正极，并使用氢氧化钾（KOH）或氢氧化物。钠（NaOH）水溶液是电解质。铝在电池放电时会吸收空气中的氧气并产生化学反应。铝和氧转化为氧化铝。铝空气电池的发展非常迅速，在电动汽车中的应用取得了良好的效果，是非常有前途的空气电池。

铝空气电池的结构特征

在单电池中，铝（Al）为负电极，氧为正电极。铝空气电池的两侧都有一对辅助空气电极。作为铝空气电池的正极，在运行过程中仅消耗铝和少量水。

铝空气电池的主要特征

（1）高比能量。铝空气电池是一种新型的高比能量电池。理论比能量可以达到8100Wh / kg。目前的研发产品可以达到300-400Wh / kg，其中比目前的电池要高得多。电池的比能量。

（2）比功率是中等的。由于空气电极的工作电势远没有达到其热力学平衡电势，因此其交换电流密度非常小，并且电池在放电过程中呈高度极化，因此电池的功率仅达到50-200W / kg。

（3）使用寿命长。可以连续更换铝电极，因此铝空气电池的寿命取决于空气电极的使用寿命。

（4）无毒，无有害气体产生。电池的电化学反应消耗铝，氧和水，生成Al2O3·nH2O，可用于干燥吸附剂和催化剂载体，研磨和抛光磨料，陶瓷和污水处理，沉淀剂等。

（5）适应性强。可以根据实际环境和要求改变所使用的电池结构和原材料，因此适应性强。

（6）铝，它是电池负极的原料，价格便宜且易于获得。与其他金属相比，金属铝的价格相对较低，金属阳极的制造工艺相对简单

铝制空气电池的致命缺点

铝不会对人体造成伤害，可以回收利用，并且不会污染环境。铝原料丰富，具有大型铝冶炼厂，生产成本低。铝回收方便，回收成本低。此外，可以采用更换铝电极的方法来解决铝空气电池充电缓慢的问题。

就像万物都有其优点和缺点一样，铝空气电池也有缺点。

尽管它包含较高的比能量，但具有较低的比功率，缓慢的充电和放电速度，滞后的电压以及较高的自放电率。需要一个热管理系统来防止铝空气电池在运行期间过热。

铝空气电池的开发进展

加拿大铝业公司（Alcoa Canada）和以色列公司Phinergy的新型100公斤铝空气电池可存储足以行驶3000公里的电力。

使用此电池的汽车仍需要保留锂电子电池。铝电池仅在锂电池电量耗尽后才能启动，因此可以长期使用，在此期间每月仅需注满水即可。通常，在达到使用期限约一年后，请前往服务站更换充满电的铝电池。 （这应该换成新的铝板）

新电池不是从普通电网充电，而是在美铝水电站的冶炼车间充电。充满电的电池实际上是一块很重的面板，主要由铝制成。铝板利用从空气中吸收的氧气和用户添加到汽车中的水来产生化学作用，该化学作用将铝转变成氧化铝，从而释放能量并持续为汽车提供动力。当铝暴露于空气中时，铝的氧化反应自然发生。表面上的氧化铝可防止铝的深层继续反应。新电池中使用的新技术包括一种电解质，该电解质可以溶解表面氧化物层以使反应继续进行。

铝空气电池的发展前景1、电动汽车电源的强大竞争对手

目前，限制电动汽车产业发展的主要因素不是电动汽车本身，而是其动力系统，更确切地说是电池。从金属空气电池（包括铝空气电池和锌空气电池）的性质和进步来看，它在其他竞争对手面前具有非常诱人的魅力。首先，铝空气电池具有300?400wh / kg的高比能，这是上述任何一个竞争对手都难以实属，其重量小于氢和氢源装置的总重量。因此，将减轻整个AIP系统的重量和体积，即提高AIP系统的能量密度，从而延长潜艇的一次性水下航行里程。

3、水下机器人的最佳电源

挪威的HUGIN3000水下机器人由过氧化氢铝电池供电。该电池的氧气电极使用源自过氧化氢分解的氧气。每千克过氧化氢可产生0.471kg氧气。当用在Al-O2电池中时，它可以产生2?2.4kWh的电量。每次将电池放电后，都要再次更换铝负极和电解质，并且必须重新填充过氧化氢。这些任务仅需几分钟即可完成。 HUGIN3000水下机器人的排量为2.4立方米，潜水深度达到600?3000m水下，在900W额定负载的条件下可以连续工作48h。也就是说，电池需要输出43.2kWh，只需要携带18-20kg的过氧化氢即可。

4、廉价的高能电源

对于大多数移动网络中继站而言，它们位于偏远地区，通常无人值守，并且早晨和晚上的温度变化很大，这导致电池的浮动充电电流增加，水分损失增加，电池容量减少，寿命缩短。由于铝空气电池的比能量是铅酸电池的6-8倍，这意味着电池的连续工作时间可以延长6-8倍，这可以确保中继站的可靠性并降低电池的使用寿命。维修人员的劳动强度以节省维修成本两者都是有利的。

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