理想豐滿,現實骨感?淺析鋁空氣電池到底靠不靠譜

2020-11-30 中國鋁業網

【鋁道網】日前，工信部召開了關於進一步支持新能源汽車產業發展專題會，會上工信部辛國斌副部長主持會議並做重要講話。辛國斌提出下一步需要重點做好的五方面工作，其中有一點是努力實現動力電池革命，推動《促進汽車動力電池產業發展的指導意見》出臺，加快動力電池創新中心建設。
　　
　　較近幾年來，在環保節能方面要求的日趨嚴格之下，新能源汽車被推向了風口浪尖。而新能源汽車的核心——動力電池自然也是備受關注。大部分電池公司的研究主要有氫燃料電池、石墨烯電池以及我國主流的鋰電池。
　　
　　但是大家較近有沒有聽說過鋁空氣電池？
　　
　　這個東西長這樣
　

　
　　它的工作原理說的也挺容易理解，以高純度鋁Al（含鋁99.99%）為負極、氧為正極，以氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）水溶液為電解質。鋁攝取空氣中的氧，在電池放電時產生化學反應，鋁和氧作用轉化為氧化鋁。據聞，鋁空氣電池在現時的發展前景頗被看好。這麼說的話，作為各方面都成熟鋰電池自然是不服。那麼我們用鋁空氣電池和鋰電池作比較一下。

　　
　　電池能量密度比較
　　
　　作為電池，能量密度比自然是一個比較重要的衡量指標。據測鋁空氣電池的能量密度可以達1300~2000Wh/kg，鋰電池普遍在200-300Wh/kg左右甚至更加低。撇開電池倍率性能，穩定性等其他指標不談。在能量密度上比較，鋁空氣電池的確是比鋰電池要好上一大截。
　　
　　安全性比較
　　
　　相信大家時不時都會在新聞上看見有如此的報導——某某某手機在充電時發生爆炸。可以說，安全性的問題，鋰電池的表現一直為人詬病。鋰電池之所以會燃燒，就是因為用的電解質是有機物，遇到氧氣、水就會放熱，溫度一高就燒了。但是鋁空氣電池用的是水溶液作為電解質，整一塊鋁空氣電池分解開來，就是金屬加上水加上鹽的組合。想燒起來都難。
　　
　　實用方便性
　　
　　鋁空氣電池，實質是一次性電池。只要電量用光了，再更換一個負極就可以繼續使用。不同於鋰電池的充電，就小編來說，其實能夠一次性更換電池這個做法也是挺省時方便。而且配合鋁空氣電池的高比能量，換一塊電池或者等於鋰電池充3次電。
　　
　　說了那麼多，那鋁空氣電池有沒有不靠譜的地方？答案肯定是有的。
　　
　　首先，作為產業新生的「嬰兒」跟鋰電池比較，很多方面都是一個螳臂擋車。畢竟鋰電池經歷了二十多年的商業化發展。從製造體系，營銷模式等方面的發展上來看都是相當的成熟。作為新能源汽車界的大佬特斯拉自己弄了一個「電動汽車增程混合動力電池組系統」，直接將鋰電池作為汽車的核心驅動能源，而鋁空氣電池是為鋰電池充電的備用。這也從側面印證了鋁空氣電池還有很多用於實用性上的缺陷。
　　
　　另一方面，上面也提到過了，如果撇開作為電池一個整體系統去考慮，鋁空氣電池的性能指標的確是比較優異。但是實際用途上，運行中的每個細節都是要考慮進去的範圍。鋁空氣電池在原理上問題所存在的問題還是挺多的，比如說放電時，產生的氧化鋁會影響電池的放電效率。
　　
　　由此可見，單從未來的發展空間來說，鋁空氣電池的前景自然是廣闊的。現階段的研究成果也取得了較大的突破，但成果不等於產品，產品不等於能產業化，能產業化不等於用戶接受高。在追求生活便捷，環保節能的大條件之下，未來的鋁空氣電池的不靠譜會不會都有一個靠譜的解決辦法，就像鋰電池一樣發展成熟，誰知道呢？

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