最近《科学》杂志发表一篇论文,谈到电池,如果给锂电池充满电,一个月不用,电池电量会流失5%,如果是铝空气电池,由于铝的腐蚀,可能会损失80%。不过研究人员开发出一种新型铝空气电池,一个月只损失0.02%,进步相当明显。总之,新电池与传统电池相比,重量轻了六分之五,体积小一半。
在电池负极和正极之间,一般都有液体电解质,当离子从正极向负极移动时,电解质会收集电子,形成电流。在铝空气电池中,正极是铝,负极是空气。因为空气可以从环境中提取,铝资源丰富,重量轻,价格便宜,所以铝空气电池前途光明。
可惜,混合之后电解液会腐蚀铝,当电池一经使用就会腐蚀。如果使用无腐蚀电解液,电池性能会下降,当电池重新进入待用状态,提取电解液,会发现它无法使用,因为铝是亲水性的(吸水)。研究人员找到一套解决方案:用油冲洗电解液。
在正极和负极之间,新电池有一层薄膜,电池的两极填充了电解液。一旦电池不再使用,油会冲洗靠近铝的一极,这样就能保护铝,因为电解液有很多水,它无法与油混合。当我们再次使用电池时,油会被电解液取代。因为油不融于铝,所以不会有油留下。
研究人员在半现实条件下对电池进行测试,它们将电池电量用掉一小部分,然后放置电池不用,等待一天或者两天,再重复之前的过程。这种测试与城市电动汽车的使用有些相似。最终研究人员发现,电池能够坚持24天,比传统锂离子电池长了8倍。
在未来几年里,铝空气电池能取代锂电池吗?不能,不会。给电池充电时还有一些复杂问题要解决,所以最初的铝空气电池可能不是充电电池,或者充电次数很少。还有一种可能,电池可以轻松更换,在服务站内,机械臂将汽车电池取出,换上充满电的电池,这样我们就能用更复杂的机械方法充电。
还有一点要说清,铝空气电池似乎无法与锂电池共用。在混动汽车内,汽油可以和汽车共用。尽管如此,我们可以用铝空气电池延长续航距离,当车主忘了给主电池充电时,可以暂时使用铝空气电池。正如一名研究人员所说的,铝空气电池前景光明。他说:“你可以使用它,然后将车开进车道,停一个月,然后发动汽车,电池仍然有不少的电量。”
关键字:铝空气电池 锂电池
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新型铝空气电池来了 重量轻5/6 体积减少1/2
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