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印度研究人員研發(fā)環(huán)保可充電鋅空氣電池 或?qū)⑷〈嚱饘匐姵?/div>
發(fā)布時間:2020-05-04 16:32:00
關(guān)鍵詞:鋅空氣電池燃料電池

(圖片來源:edexlive.com)


據(jù)外媒報道,近日,印度班加羅爾賈瓦哈拉爾尼赫魯先進科學(xué)研究中心(Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research)的兩名研究人員由于為電動汽車設(shè)計了高效且環(huán)保的可充電鋅空氣電池,榮獲了KPIT Sparkle 2020銀獎。KPIT Sparkle是一個創(chuàng)新平臺,可讓年輕人在汽車軟件領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮作用,并為不斷發(fā)展的移動出行生態(tài)系統(tǒng)培養(yǎng)人才。研究員之一Tarandeep Singh隸屬于化學(xué)系和物理學(xué)材料部門,其認(rèn)為鋅空氣電池是未來的發(fā)展方向。“在燃料價格不斷上漲,全球氣候變暖加劇的情況下,金屬空氣電池,尤其是鋅空氣電池,在市場上有巨大的發(fā)展空間,因此我們研發(fā)了該款產(chǎn)品,而且計劃很快將其投入市場。”


1、什么是可充電鋅空氣電池呢?


初級不可充電鋅空氣電池早已上市。要了解可充電鋅空氣電池,首先需要研究其背后的化學(xué)原理。鋅空氣電池在放電過程中,陰極會發(fā)生氧還原反應(yīng)。到目前為止,很多電催化劑都已經(jīng)成功研發(fā),且已經(jīng)完成商業(yè)化。但是,為了給電池充電,需要采用一種對氧還原和析氧反應(yīng)都有活性的雙功能陰極材料,才能夠讓該電池在電流作用下進行充電。除此之外,鋅空氣電池還需要具備機械充電的能力。


2、用于電動汽車時,鋅空氣電池與其他電池有何不同?


鋅空氣電池與電動汽車中使用的其他電池完全不同,此種電池是傳統(tǒng)電池與燃料電池的混合體,利用空氣作為燃料,釋放電流。除此之外,鋅空氣電池采用一種廉價金屬鋅作為陽極,使用含水電解質(zhì),而且制造過程無需任何惰性氣體。與目前電動汽車中使用的電池形成了鮮明對比,目前的電池采用鋰陽極、有機電解質(zhì),而且制造過程需要惰性氣體。此外,與目前電動汽車使用的鋰離子電池相比,鋅空氣電池具有更高的比能。鋰離子電池技術(shù)會增加電池組的成本,從而增加車輛的整體成本,而且,充電時間長,而印度又缺乏足夠的充電設(shè)施,還沒有鋰金屬礦石,因此兩名研究人員希望能夠為電動汽車找到替代性電池。


3、在研發(fā)鋅空氣電池遇到的挑戰(zhàn)


鋅空氣電池的容量高,但是缺乏功率容量,因此迄今為止都未實現(xiàn)商業(yè)化。無法充電也阻礙了其在電動汽車上實現(xiàn)商業(yè)化。因此,研究人員研發(fā)了具備電力充電和機械充電能力的鋅空氣電池。此外,為了解決功率問題,研究人員改進了電池設(shè)計,降低了電池的內(nèi)阻,最終將該電池的功率提高了約2.5倍。


4、此類電池對于環(huán)境有什么好處?


鋅空氣電池不采用任何不環(huán)保的有機電解質(zhì),而是采用空氣作為燃料,以及使用含水電解質(zhì)。此外,鋅空氣電池放電之后的產(chǎn)物也是環(huán)保的,可以利用現(xiàn)有的方法輕易將其回收。


5、何時為該款電池申請版權(quán)專利?


研究人員表示,目前正在為該款電池申請版權(quán)專利,而且很快就會通過申請,從而可以盡早將該電池投入市場。


稿件來源: 蓋世汽車新能源
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