碱性锌-空气电池的研究发展现状

碱性锌 空气电池是当前电池领域中的最新科技。它既是储能工具,又是一种燃料电池;既可以作为原电池用,又可以作为可充的电池用。该电池具有很高的瞬时输出功率和稳定的放电电压等众多优点,因而被广泛地应用。介绍了碱性锌 空气电池的工作原理、主要的优点和应用领域,评述了锌 空气电池的国内外研究现状及其所存在的问题,并展望了锌 空气电池的未来发展趋势。     

实用圆柱形锌空气电池的开发

锌空气电池由于性能稳定、比能量高、原材料来源广泛、成本低廉,故其开发研究一直深受重视。圆柱形空气电极及锌空气电池,电极结构独特、新颖,成型工艺简单、可靠,克服了过去此类电池密封性能差、工艺复杂及工业化生产困难等缺陷,具有优良的性能和明显的价格优势,且无环境污染,有较好的实用性和市场开发前景,有望成为目前一次电池主导产品——锌锰及碱性锌锰电池的替代产品。     

准中性锌空气电池的研究

采用循环伏安和线性电流扫描等电化学方法系统研究了NaCl、KCl、NH4Cl、(NH4) 2 SO4等电解质溶液对锌电极和空气电极电化学行为以及锌空气电池放电特性的影响。电极电势和电池电压表明NH4Cl电解质特性相对较好 ;而且添加适量KCl既有利于提高电池的工作电压 ,又能减小锌电极的自腐蚀 ;4mol/LNH4Cl 1mol/LKCl是一种放电性能较好的锌空气电池用准中性电解液     

可再充锌空气电池的发展

简述了锌空气电池的优缺点。评述了可再充锌空气电池的各种充电方法。认为采用第三电极的充电法或双功能氧电极的锌空气电池 ,须解决充放循环过程中锌电极的变形和锌枝晶问题。讨论了锌空气电池电解液的吸湿与干涸的原因和电池放电时的发热与温升问题。阐述了可再充锌空气电池目前达到的水平。认为将该电池应用于电动车辆 ,还须在空气湿度的控制和电池放电时的热管理方面作进一步的工作。在工作电压不太高的场合 ,采用机械再充式锌空气电池是可行的     

用于移动电话的锌空气电池研究

采用方形结构形式 ,研制出用于移动电话的锌空气电池 ,并在不同的实验条件下 ,对电池的性能进行了测试。结果表明 :这种结构的锌空气电池容量达到 40 0 0mAh ,比能量 2 2 0Wh/kg ,最大输出功率 3 6W ,充分体现了锌空气电池容量大 ,比能量高 ,工作电压平稳的优势。其性能完全满足移动电话在各种情况下的使用要求 ,是移动电话理想的备用电源     

锌空气电池防水层制备工艺研究

研究了空气电极防水层对锌空气电池性能的影响,通过改变防水层中碳材料的种类,PTFE的含量以及烧结温度,得出最佳防水层制备工艺参数,并组装成锌空气电池进行恒流放电测试。测试结果表明,以乙炔黑和PTFE乳液按1∶1混合,然后经过300℃烧结得到的防水层组装的锌空气电池放电性能最好。     

锌空电池空气电极催化剂的研究进展

论述了目前碱性锌空气电池空气电极用催化剂的种类组成,结构特征,制备方法以及催化剂特点,分析了各种催化剂的优劣和目前存在的问题.对于一次电池空气电极而言,锰氧化物系列催化剂性能较佳,而钙钛矿系列催化剂更适用于二次空气电极.载体的选择和物质的导电性也关系到空气电极整体的阻抗的大小,也是影响空气电极性能的重要因素.     

碱性锌空气电池的新发展

碱性锌空气电池具有较高的质量比能量和质量比功率,工作电压平稳,成本低廉,受到世界的广泛关注。介绍了碱性锌空气电池的工作原理和优点及其应用领域;论述了碱性锌空气电池发展所要解决的问题;分析了目前国内外的发展现状;并展望了其发展前景。     

炭黑对锌空气电池空气扩散电极电性能的影响

为了研究炭黑对锌空气电池空气扩散电极电性能的影响,选用不同种类的炭黑作为锌空气电池空气扩散电极的导电剂,采用辊压法制备出空气扩散电极,测试了空气扩散电极的含液率、极化曲线、使用寿命和所得AA型锌空气电池样品的放电容量,还利用扫描电镜(SEM)对空气扩散电极催化层的表观形貌进行了观察。研究结果表明,Shawinigan Black AB 50炭黑的疏水性最好,所得空气扩散电极的含液率最低、电性能最好、使用寿命最长,所制AA型锌空气电池样品的放电容量可达4.6 Ah。     

锌-空气电池催化电极的制备和研究

锌 空气电池性能稳定、比能量高、原材料来源广泛、成本低廉。合成了钙钛矿型的La0.6Ca0.4CoO3作为锌 空气电池氧气还原的催化剂,并对此催化剂作了红外光谱(IR),X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等结构测试。研究了催化剂合成对空气电极中氧气还原的影响。通过测定催化电极在碱性介质中的阴极极化曲线,并且组装成锌 空气电池进行放电性能测试,得出了具有最佳放电性能的催化电极组成。实验表明钙钛矿型的催化剂是一种良好的空气(氧)电极催化剂,能有效地促进阴极过程的氧气还原,提高锌 空气电池的性能,如放电容量。     

碱性方形锌空电池的研制

介绍了碱性方形锌空电池的空气电极、锌电极的制作以及电池的组装工艺;阐述了在不同电流、温度、湿度条件下和电池贮存不同时间后电池的性能。     

水平式锌空电池的设计及组合一致性

设计了可机械充电的水平式双面空气电极锌空电池.对由该结构组成的串联电池组最底层单体电池并联电阻以及直接短路,可观察到电池组出现了显著的电压下降,1 h内总电压下降达0.22 V(0.25 Ω)和0.37 V(0.05 Ω),其中一只单体电池呈-3.92 V的负压.这说明电池组的组间不一致,导致容量的消耗和放电性能下降.     

锌空气电池的发展现状及趋势

锌空气电池具有大电流持续放电的能力,目前国内外对锌空气电池的研究开始转向大功率的动力电池。介绍了锌空气电池的研究现状;论述了锌空气电池的充电模式;分析了锌空气电池在使用过程中存在的一些问题,并展望了其将来的发展前景。     

锌膏增稠剂对锌电极及锌-空气电池性能的影响

为了改善锌电极及锌-空气电池的性能,通过对比试验分析了羧甲基纤维素钠(CMC)和聚丙烯酸钠(PAAS)对锌电极电化学性能以及锌-空气电池放电性能的影响。结果表明:采用CMC与PAAS以一定比例混合用作锌膏增稠剂,使锌膏具有良好的电化学性能和电池放电性能。所装配的AA型锌-空气电池采用10Ω恒阻连续放电方式进行放电,终止电压为0.9V,电池的放电时间达到39h以上,在1.235V左右有一个平坦的放电平台,锌粉的利用率为83.1%,电池的放电容量达到4770mAh。     

锌空气电池的能量分析

锌空气电池在工作时产生的热量会使电池温度升高,如果不及时散热的话,会使电解液水分蒸发加快而导致电池工作性能下降,所以研究电池产热量意义重大。本文使用一种实验测量与对流散热公式相结合的方法求得锌空气电池的产热量,并粗浅分析热量的主要来源。结果表明,室温下大电流恒流放电,产热量与输出电能之比为7：10。     

空气电极催化层中导电炭材料的研究(II)

将气相生长碳纤维(VGCF)加入到锌空气电池空气电极催化层中,通过热压成型制备三相气体扩散电极。用电流-电位极化曲线研究了这种空气电极的性能及VGCF加入量对电极性能的影响。结果表明,添加一定量的VGCF,可以降低电极极化,提高空气电极性能。     

空气电极摆放方式对锌空气电池性能的影响

对比相同的空气电极在同样的锌空电池系统中采用不同摆放方式后产生的不同的放电特性,分析空气电极的摆放方式对电池放电性能的影响,进而分析锌空电池反应界面的特征。实验结果表明:随着空气电极暴露于空气中面积的增加,锌空电池的功率逐渐增加,锌空电池放电功率与空气电极暴露面积成非正比线性关系。进一步的实验表明:当空气电极全部被水淹时,反应效率为零;锌空电池的空气电极反应区域是暴露于空气中的部分,水淹部分不参加反应。水线位置的反应效率最大,占总功率的80%以上,并且电池的反应功率随着电极暴露于空气中面积的增大而增大,这是由于在水线位置氧气分子可以迅速地得到电解质中的电子。     

锌空气电池组间歇放电分析

锌空气动力电池的间歇性放电性能是该电池产业化应用的关键技术。实验了锌空气动力电池驱动的电动自行车连续放电使用和间歇放电使用性能,放电容量差别50%,指出容量损失是电动自行车间歇使用里程缩短的直接原因。分析影响电池组间歇放电使用的3个主要因素,阐述提高间歇使用性能的方法。指出锌空气电池组间歇放电性能的突破和提高对推进锌空气电池组的实用化具有关键作用。