鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年03月08日
鋅空氣電池存在什么重要的問題?
存在的重要問題
氣體擴散電極
鋅空氣電池的氣體擴散電極是整個電池的能量轉換器,氣體擴散電極的質量與性能的優劣已成為二次電池發展的瓶頸,目前氣體擴散電極存在的重要問題是使用壽命及催化活性
(1)使用壽命
鋅空氣電池正極是以空氣中的氧氣為活性物質,它是通過載體活性碳做成的電極進行反應的。在放電過程中#碳電極在理論上是不損耗的,可以持續使用。但是由于氣體擴散電極是多孔體,本身機械性能不強,長期浸泡在濃堿溶液中,吸附二氧化碳和空氣中的粉塵等,改變了多孔體反應活性區的環境,嚴重影響了氣體擴散電極的使用壽命。這些問題目前基本還沒有找到可行性的解決方法。關于碳酸化的問題可以采用純氧系統代替空氣來得到改善,但是這樣無疑大大新增了鋅空氣電池的成本。活性炭吸附性強,可以利用這一點對其進行預處理,先使其微孔里填滿活性催化劑,一方面碳電極在反應過程中就無法再吸附其他物質,不容易在使用過程中被其他物質染,另一方面可以新增催化劑的利用率,提高反應性能。據S.Gamburzev.等人報道,使活性炭微孔里吸附上銀,由此制作的氣體擴散電極的使用壽命會相應延長
(2)催化活性
催化劑的性能及添加量影響著電極性能的發揮,同時在很大程度上也限制著鋅空氣電池的大規模商業化。采用鉑等催化物價格太貴,換成了碳黑、石墨和二氧化錳的混合物,雖然成本降低了但活性也隨之降低。
鋅電極
鋅電極作為鋅空氣電池的負極反應物,與正極反應物氧氣反應,將化學能轉化成電能。而氧來自空氣,所以鋅空氣電池在工作時應是一個開放的體系。但是,假如將鋅空氣電池暴露在空氣中,即使在非工作狀態,活潑金屬鋅也會與空氣中的氧反應。所以鋅空氣電池的商業化設計要求是,一方面在工作狀態下有足夠的氧氣供應;另一方面在非工作狀態下能夠密封,隔絕空氣。另外,鋅電極鈍化及自腐蝕問題也是制約鋅空氣電池性能的重要方面,解決這個問題的重要方法就是添加一些抑制劑,抑制其自放電
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