印度研究人員研發環保可充電鋅空氣電池 或將取代鋰金屬電池

2020-11-30 騰訊網

蓋世汽車訊 據外媒報導，近日，印度班加羅爾賈瓦哈拉爾尼赫魯先進科學研究中心（Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research）的兩名研究人員由於為電動汽車設計了高效且環保的可充電鋅空氣電池，榮獲了KPIT Sparkle 2020銀獎。KPIT Sparkle是一個創新平臺，可讓年輕人在汽車軟體領域內發揮作用，並為不斷發展的移動出行生態系統培養人才。研究員之一Tarandeep Singh隸屬於化學系和物理學材料部門，其認為鋅空氣電池是未來的發展方向。「在燃料價格不斷上漲，全球氣候變暖加劇的情況下，金屬空氣電池，尤其是鋅空氣電池，在市場上有巨大的發展空間，因此我們研發了該款產品，而且計劃很快將其投入市場。」

（圖片來源：edexlive.com）

1、什麼是可充電鋅空氣電池呢？

初級不可充電鋅空氣電池早已上市。要了解可充電鋅空氣電池，首先需要研究其背後的化學原理。鋅空氣電池在放電過程中，陰極會發生氧還原反應。到目前為止，很多電催化劑都已經成功研發，且已經完成商業化。但是，為了給電池充電，需要採用一種對氧還原和析氧反應都有活性的雙功能陰極材料，才能夠讓該電池在電流作用下進行充電。除此之外，鋅空氣電池還需要具備機械充電的能力。

2、用於電動汽車時，鋅空氣電池與其他電池有何不同？

鋅空氣電池與電動汽車中使用的其他電池完全不同，此種電池是傳統電池與燃料電池的混合體，利用空氣作為燃料，釋放電流。除此之外，鋅空氣電池採用一種廉價金屬鋅作為陽極，使用含水電解質，而且製造過程無需任何惰性氣體。與目前電動汽車中使用的電池形成了鮮明對比，目前的電池採用鋰陽極、有機電解質，而且製造過程需要惰性氣體。此外，與目前電動汽車使用的鋰離子電池相比，鋅空氣電池具有更高的比能。鋰離子電池技術會增加電池組的成本，從而增加車輛的整體成本，而且，充電時間長，而印度又缺乏足夠的充電設施，還沒有鋰金屬礦石，因此兩名研究人員希望能夠為電動汽車找到替代性電池。

（圖片來源：edexlive.com）

3、在研發鋅空氣電池遇到的挑戰

鋅空氣電池的容量高，但是缺乏功率容量，因此迄今為止都未實現商業化。無法充電也阻礙了其在電動汽車上實現商業化。因此，研究人員研發了具備電力充電和機械充電能力的鋅空氣電池。此外，為了解決功率問題，研究人員改進了電池設計，降低了電池的內阻，最終將該電池的功率提高了約2.5倍。

4、此類電池對於環境有什麼好處？

鋅空氣電池不採用任何不環保的有機電解質，而是採用空氣作為燃料，以及使用含水電解質。此外，鋅空氣電池放電之後的產物也是環保的，可以利用現有的方法輕易將其回收。

5、何時為該款電池申請版權專利？

研究人員表示，目前正在為該款電池申請版權專利，而且很快就會通過申請，從而可以儘早將該電池投入市場。

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