鋁空氣燃料動(dòng)力電池的理論比能量可以達(dá)到8100wh/kg，具有成本低、比能量密度高、比功率密度大等優(yōu)點(diǎn)。作為一種特殊的燃料動(dòng)力電池，鋁空氣電池在軍事、民用、水下動(dòng)力系統(tǒng)、電信系統(tǒng)的備用電源和便攜式電源方面具有巨大的商業(yè)潛力。



一、鋁空氣電池是什么

鋁空氣電池是在1999年開(kāi)發(fā)的。當(dāng)加州的氫能電池公司蓬勃發(fā)展時(shí)，他選擇離開(kāi)英國(guó)航空航天公司，創(chuàng)辦了自己的燃料動(dòng)力電池公司。根據(jù)科學(xué)研究和其他技術(shù)過(guò)程，他發(fā)現(xiàn)了金屬材料的空氣電池，技術(shù)上稱(chēng)為（鋁）/空氣電池。鋁制空氣電池方案還可以產(chǎn)生足夠的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)力，提高駕駛行程和加速度。這種動(dòng)能有點(diǎn)像燃油汽車(chē)系統(tǒng)所提供的動(dòng)能。

鋁制空氣電池的化學(xué)反應(yīng)與鋅制空氣電池相似。鋁空氣電池以高純度鋁（含鋁99.99%）為負(fù)極，氧氣為正極，氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）水溶液為電解質(zhì)。鋁吸收了空氣中的氧氣，在電池放電時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，利用鋁和氧氣轉(zhuǎn)化為氧化鋁。它在電動(dòng)車(chē)中的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的效果，是一種具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ目諝怆姵亍?br/>
二、鋁空氣電池的工作原理

鋁空氣電池的化學(xué)反應(yīng)與鋅空氣電池相似，鋁空氣電池以高純度的鋁（含鋁99.99%）為負(fù)極，氧氣為正極，以氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）水溶液為電解質(zhì)。鋁吸收空氣中的氧氣，在電池放電時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，鋁和氧氣轉(zhuǎn)化為氧化鋁。鋁制空氣電池的進(jìn)展非常迅速，在電動(dòng)汽車(chē)中的應(yīng)用也取得了良好的效果，這是一種非常有前途的空氣電池。

三、鋁空氣電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)是：鋁不會(huì)對(duì)人體本身造成傷害，它還可以循環(huán)使用，反復(fù)使用，不會(huì)污染空氣。鋁的原料有很多，鋁的冶煉廠(chǎng)也很多，成本也很低。鋁回收方便快捷，回收成本低。另外，采用更換鋁電極的方法，可以徹底解決鋁空氣電池充電慢的問(wèn)題。

缺點(diǎn)是：當(dāng)鋁與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生動(dòng)能時(shí)，可用的鋁含量會(huì)隨著放電的恢復(fù)而減少。此外，這種電池只有一個(gè)電流方向：從陽(yáng)極到陰極。這意味著這種電池不能被充電。因此，當(dāng)電池用完后，必須拆下來(lái)回收，換成新電池。

四、鋁空氣電池的主要特點(diǎn)

1、比能量高。鋁空氣電池是一種新型的高比能量電池。理論比能量可達(dá)到8100wh/kg。目前，開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品可達(dá)到300-400wh/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)今各種電池的比能量。

2、比功率中等。由于空氣電極的工作電位遠(yuǎn)離其熱力學(xué)平衡電位，其交換電流密度很小，電池放電時(shí)的極化作用很大，所以電池的比功率只能達(dá)到50-200w/kg。

3、使用壽命長(zhǎng)。鋁電極可以連續(xù)更換，所以鋁空氣電池的使用壽命取決于空氣電極的使用壽命。

4、電池的電化學(xué)反應(yīng)消耗鋁、氧和水，產(chǎn)生Al2O3-nH2O，可用于干燥吸附劑和催化劑載體，研磨拋光磨料、陶瓷和污水處理的優(yōu)良沉淀劑。

5、適應(yīng)性強(qiáng)。可根據(jù)實(shí)際環(huán)境和要求改變電池結(jié)構(gòu)和原料，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

6、與其他金屬相比，金屬鋁的價(jià)格相對(duì)較低，金屬陽(yáng)極的制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。

小結(jié)：對(duì)于大多數(shù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中繼站來(lái)說(shuō)，它們位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，經(jīng)常無(wú)人看管，早晚溫度變化大，導(dǎo)致電池的浮充電流較大，電池容量下降，使用壽命縮短。鋁空氣電池的比能量是鉛酸電池的6～8倍，這意味著電池的連續(xù)工作時(shí)間可延長(zhǎng)6～8倍，有利于保證中繼站的可靠性，降低維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而節(jié)約維護(hù)成本。