科研人員打造全新鋁空氣電池：能大幅增加持續使用時間
時間:2018-11-11 12:56來源:cnBeta.COM 作者:綜合報道
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據外媒報道，可充電鋰離子電池的功率密度正以每年8%左右的速度增長，如果繼續以這樣的速度下去，那么大約10年后，它們將接近汽油的密度。另一方面，鋁-空氣電池幾乎可以和汽油相媲美，而且它比鋰離子電池更輕、更便宜。不過它存在一個大問題，那就是腐蝕。
不過一個新的研究小組聲稱已經找到解決辦法。根據他們發表在《科學》上的研究論文顯示，如果不使用鋰離子電池一個月，那么它們會損失5%的電量，而鋁-空氣電池由于鋁遭到腐蝕的關系，一個月內會損失掉80%的電量。然而這些研究人員打造的鋁-空氣電池在一個月內卻只損失了0.02%的電量，這簡直是千倍以上的改進。
據悉，標準電池中含有液體電解質，它位于陽極和陰極之間的，當離子從陽極跑到到陰極時，它通過收集釋放的電子來產生能量。在鋁-空氣電池中，陽極是鋁，陰極是空氣。由于電池可以從周圍環境中獲取空氣，而鋁儲量豐富、重量輕且價格便宜，所以這種電池很有可能會成為未來的電池技術。
然而不幸的是，一旦當鋁和電解液混合在一起的時候，后者就會開始腐蝕前者。如果使用非腐蝕性電解液則會大大降低電池的性能，一旦電池重新進入待機狀態，就無法提取電解液，因為鋁是親水的。對此，研究人員提出了用油沖洗電解液的解決方案。
研究人員在電池的陽極和陰極之間設置了一層薄膜，當電池使用的是兩遍都充滿電解液。一旦電池進入待機狀態，最靠近鋁的一側則會被油沖洗掉，此時，油起到了保護鋁的作用。當需要再次使用電池的時候，電解液將取代油。由于鋁在水里會排斥油，所以此時不會有油留在水里邊。
為了在測試半現實條件下測試這些電池，研究人員先是使用了一小部分的電量，然后讓它靜止一兩天時間，然后再重復上面的步驟。而這與電動汽車在城市可能需要做的事情類似。最終，他們研發的電池持續使用了24天時間，比傳統的鋁-空氣電池多了8倍。
這是否意味著在未來幾年內鋁-空氣電池會取代鋰電池呢？答案是不會。因為給電池充電仍有著一些待解的復雜問題，所以前幾代可能是無法充電或只能進行幾次的充電。
盡管如此，鋁-空氣電池可以像混動車的汽車一樣作為一種增程手段，或在駕駛者忘記給主電池充電的時候使用。一位研究人員表示，鋁-空氣電池在市場上擁有很大的潛力，“你可以在用了它之后然后把車停在車道一個月時間，當回來之后仍可以期待著它擁有著一塊可以用的電池...我真的認為在電池使用上這是一個游戲改變者。”
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