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    4倍于鋰電池,汽車都能“飛”起來?

    2017-06-14 15:19:00 南通南卓電子科技有限公司NZET 閱讀

    最近記者從中國科學院官網了解到,寧波石墨烯研究團隊開發了空氣陰極千瓦鋁空氣電池電源系統,近期推動了金屬空氣電池的產業化。

    什么是金屬空氣電池?簡而言之,它是將金屬材料的化學能直接轉化為電力的化學動力。金屬空氣電池具有能量密度高,成本低,資源豐富,環保,放電,使用壽命長,安全性等綠色無污染優勢,已被國家列入“更加嚴峻的選擇 - 更嚴重的后果”國家戰略性新興產業發展規劃“,也由國家發改委,能源局納入能源技術創新革命行動計劃(2016-2030)。

    隨著智能電網,移動通信,電動汽車和緊急救援領域的發展,高能耗,低成本,小批量,長期使用壽命的新型化工電源市場需求是不言而喻的。根據通信基站待機電源市場情況,據不完全統計,2016年中國通信基站數量將近6萬臺,傳統通信站大容量鉛酸蓄電池常用柴油發電機作為備用電源系統中,目前鉛酸蓄電池高達1000多組,體積和質量較大,每3?4年更換一次,使用壽命短。但是,具有較高比能量密度的金屬空氣電池(系統可以達到400w / Kg以上),儲存時間長(15年),待機時間長(30?50h),適應寬溫度范圍(-20℃) ?60℃)等,是鉛酸備用電源備選方案的優秀替代通訊站。另外,金屬空氣電池的能量密度高達800wh / Kg,是目前商用鋰離子動力電池的4倍以上,電動汽車擴展器應用也具有吸引力的市場前景。

    然而,金屬空氣電池行業的發展仍然面臨著許多技術瓶頸,影響其應用推廣。其原因有四個方面:一是氧還原催化劑的催化活性不高,需要提高電極功率密度。第二是傳統結構的空氣陰極極化電阻大,難以滿足高功率輸出。第三,金屬陽極嚴重腐蝕,陽極利用率低。四是電池系統的熱控制問題,導致電池系統長時間不工作。

    自2013年起,寧波材料啟動金屬空氣電池動力鋰電池工程實驗室研究,石墨烯復合催化劑研究團隊,新型空氣陰極結構,陽極金屬合金化,單細胞制備等多個方面進行了一系列進展,其中包括使用石墨烯復合錳氧化物催化劑和新型石墨烯高效空氣陰極單體電池功率密度提高25%,大大提高了金屬空氣電池的整體性能。

    該團隊還研究了電池設計和系統集成。 2015年,開發了能源密度400Wh / Kg,3kWh容量和300W鎂空氣電池電力系統。最近,是基于石墨烯空氣陰極千瓦鋁空氣電池電源系統開發的,電池能量密度高達510wh / Kg,20KWH容量,輸出功率1000W。通過實際演示,該系統可以同時為電視機,電腦,風扇和10至60瓦的燈泡,初步驗證其電源容量。同時,該團隊還積極設計開發了5kW大功率鋁合金空氣電池系統,用于備用電源和電動汽車。

    據了解,金屬氣囊研究團隊已經出版了超過10篇SCI論文,申請發明專利20余項,已從關鍵材料和零件,電池,模塊式電池堆試驗準備,準備近期推動金屬空氣電池的產業化。

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    標簽:   金屬空氣電池
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