金屬空氣電池研發獲進展

▲1000Wh 鎂空氣電池樣機演示圖

▲鎂空氣電池樣機中的單體電池放電曲線

　　本報訊 近日，寧波材料所動力鋰電池工程實驗室在優化陰極空氣擴散電極的結構與制備工藝，以及開發高性能的錳氧化物氧還原催化劑的基礎上，成功研制出1000Wh鎂空氣電池樣機。

　　金屬空氣電池具有原材料豐富、安全環保、能量密度高等一系列優點，被稱為“面向21世紀的新型綠色能源”，具有良好的發展和應用前景。

　　金屬空氣電池的陽極為活潑金屬，如鎂、鋁與鋅等，放電時金屬M被氧化成相應的金屬離子Mn+；電解液為堿性或中性介質，如KOH（氫氧化鉀）或NaCl（氯化鈉）水溶液；陰極活性物質為空氣中的O2，放電時O2被還原成OH-。由于O2可完全依靠電池外部供應，不需要儲存在電池內部，因此金屬空氣電池的陰極材料實質為促使O2還原的催化劑。

　　開發金屬空氣電池首先需解決的問題是陰極空氣擴散電極的制備和高性價比氧還原催化劑的合成。寧波材料所動力鋰電池工程實驗室的這項研究解決了這個問題。

　　該電池由5個單體電池串聯而成，以AZ31鎂合金為陽極，以10%的NaCl溶液為電解液，以上述空氣擴散電極和錳氧化物催化劑為陰極。該鎂空氣電池的外觀尺寸為200×150×150 mm3，重量為2.3 kg，能量密度可達430 Wh/kg，最大輸出功率可達80W。

　　上述鎂空氣電池具有較好的商業化前景，可應用為野外供電電源、移動電源、備用電源和應急電源等。