近日，廣東發(fā)改委發(fā)布關(guān)于進(jìn)一步明確我省優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)的通知。

在這份通知中，純電動(dòng)汽車、固態(tài)電池、空氣電池、鈉硫電池等新體系動(dòng)力電池研發(fā)與制造，燃料電池、氫能設(shè)備及其關(guān)鍵零部件制造等作為綠色低碳產(chǎn)品均被劃為優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)。

在提到的幾種動(dòng)力電池中，固態(tài)電池及燃料電池經(jīng)常被人們提起，較為熟悉。相對(duì)而言，空氣電池則較少出現(xiàn)在人們視野中。本文將對(duì)空氣電池做簡單介紹：

空氣電池是化學(xué)電池的一種。構(gòu)造原理與干電池相似，所不同的只是它的氧化劑取自空氣中的氧。根據(jù)陰極材料的不同，空氣電池也分為不同種類。目前已知的有鎂空氣電池、鋅空氣電池、鋰空氣電池、鋁空氣電池等。其中，鋰空氣電池因其理論能量密度上限達(dá)到11000Wh／kg，遠(yuǎn)超過鋰電池目前200＋Wh／kg的實(shí)際能量密度，因此被認(rèn)為是一種非常有潛力的高比容量電池技術(shù)。

以鋰空氣電池為例，鋰空氣電池主要由陽極、陰極、隔膜幾部分組成，金屬鋰為負(fù)極，氧氣為正極。反應(yīng)主要發(fā)生在電解液，導(dǎo)電劑（碳）與空氣的三相界面。具有上限達(dá)到11000Wh／kg的極高理論容量、反應(yīng)簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)則桎梏了其大規(guī)模應(yīng)用推廣：一是反應(yīng)過程很難發(fā)生，可逆性差，需要催化劑協(xié)助；二是空氣電極容易堵塞，衰減嚴(yán)重，倍率性能差；三是電解液容易揮發(fā)、分解。此外，由于鋰空氣電池并非在密閉空間工作，空氣中的水蒸氣和二氧化碳等氣體對(duì)鋰空氣電池亦有極大危害。

國內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)企業(yè)對(duì)鋰空氣電池展開研究的企業(yè)仍舊稀少，主要是研究機(jī)構(gòu)在開展研究工作，譬如中國科學(xué)院、中國科學(xué)院大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)、南開大學(xué)等。

國外研究現(xiàn)狀

近日，美國伊利諾伊大學(xué)研究人員研發(fā)了多款2D材料，用這些2D材料做鋰空氣電池的電極催化劑時(shí)能夠提高電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)速率，使鋰空氣電池的效率更高、充電能力更強(qiáng)，電池保存能量的能力和提供能量的能力被大大提升了。研究者認(rèn)為，該新型材料或許能夠使電動(dòng)車的續(xù)航里程提升到800公里，徹底解決里程焦慮問題。另有美國科學(xué)家在《NATURE》上發(fā)文，宣稱成功制成了可在類空氣氣氛中循環(huán)超700次的電池，很好的解決了之前很多體系只能與純氧反應(yīng)、循環(huán)壽命很差（常常只有幾十次）的問題。

其他空氣電池

在其他種類空氣電池方面：韓國蔚山國際科學(xué)技術(shù)研究所(Ulsan National Institute of Science and Technology)的研究人員研發(fā)了一款鋁空氣電池，該電池可提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程，并且電池組是可更換的，無需慢慢充電；NantEnergy則將率先推動(dòng)鋅空氣電池的商業(yè)化應(yīng)用，該公司宣稱將蓄電池成本降至100美元/千瓦時(shí)以下；印度初創(chuàng)公司——Log9則推出了一款金屬空氣電池，此種電池技術(shù)可將電池能量密度提高十倍，幾分鐘內(nèi)將該電池金屬更換好后，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程可超過1000公里。但該電池非常笨重，體積會(huì)占據(jù)整個(gè)汽車后座，因此該公司現(xiàn)正努力縮小其體積，加快商業(yè)化推廣。

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