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锌空气电池优缺点,锌空气电池与锂电池哪个好

发布时间:2023-10-08 09:08:03编辑:温柔的背包来源:

锌空气电池优缺点,锌空气电池与锂电池哪个好

很多朋友对锌空气电池优缺点,锌空气电池与锂电池哪个好不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

锌空气电池概述锌空气电池(锌空气电池)是以活性炭吸收空气中的氧气或纯氧为正极活性物质,锌为负极,以氯化铵或苛性碱溶液为负极的原电池。电解质。又称锌氧电池。锌空气电池分为中性和碱性两个系统,分别用字母A和P表示,后面加数字表示电池型号。

锌空气电池结构及原理编辑糊状锌粉在阳极端,催化碳在阴极。电池盒上的孔允许空气中的氧气进入空腔并附着在阴极中的碳上。同时,阳极中的锌被氧化,这种化学反应类似于小型银氧或汞氧电池中的化学反应。

阴极——是催化从空气中吸收氧气的碳。

阳极——是锌粉和电解质的糊状混合物。

电解质——是高浓度氢氧化钾水溶液。

隔离层——用于隔离两级之间固体颗粒的运动。

绝缘密封垫片——尼龙材料。

电池外表面为——镍金属外壳,是具有良好防腐性能的导体

工作原理: 阴极:Zn + 2OH=ZnO + H2O + 2e 阳极:O2 + 2H2O + 4e=4OH

综合:2Zn+O2=2ZnO

通常,该反应产生的电压为1.4 伏,但放电电流和放电深度会导致电压变化。空气必须能够不间断地进入阳极,正极外壳上必须有小孔,以便氧气能够不断进入,电池才能产生化学反应。

使用锌空气电池保存锌空气电池的关键是密封。除非电池可以立即使用,否则无法去除电池阴极密封件。模拟测试表明,常温下,存放一年后电池容量下降至95%,存放两年后电池容量降至90%,存放四年后电池容量仍保持85%。撕开封条后,电池被激活并开始工作。当电池在室温环境下未连接负载时,3至12周后电池电量将下降50%,具体取决于电池尺寸,20周后下降至0-10%。因此,锌空气电池适合在电池在几周内耗尽的情况下使用。如果一旦撕开空锌电池的封条,空气就会进入内部,激活电化学反应。即使重新密封,电化学反应也会继续,直到电力耗尽。

锌空气电池的优点与其他传统电池相比,锌空气电池具有以下优点:

1、电池容量大

如果空气电极正常工作,锌空气电池的理论容量由负极活性物质的量决定。负极(锌电极)位于电池内部,正极(空气电极)靠近电池外壳内部,正极活性物质是空气中的氧气,因此空气电极占用的空间很小在电池中。因此,在相同体积和重量的情况下,锌空气电池可以填充更多的负极活性物质,因此比传统电池具有更高的容量(锌空气电池的制造成本与传统电池大致相同)同型号的碱性锌锰电池,但容量是同型号碱性锌锰电池的2.5倍以上,是普通干电池的5-7倍)。

2.比能量更高

锌空气电池的理论质量比能量为1320Whkg-1,实际比能量已达到220~300Whkg-1。

3、放电曲线稳定。

放电时,正极仅发生氧还原,空气电极本身不发生变化,而负极则被氧化而损耗。锌电极电压稳定,因此放电时电池电压变化不大,在1.3V左右出现长期放电平台。

4、自放电少,储存寿命好

储存时,电池的进气口被密封,空气电极与外界隔离。只要空气无法进入锌空气电池,锌空气电池的电化学反应就无法进行。因此,电池容量损失小,年容量损失小于2%。

5、生产成本低,价格低廉

正极活性物质是空气中的氧气,不需要购买,取之不尽用之不竭。负极活性物质锌来源丰富,价格低廉。

6、环保无污染

锌空气电池消除了传统电池中的铅、汞、镉等有毒物质,解决了传统电池的污染问题。而且电池使用后的主要反应产物是氧化锌,很容易回收利用。

锌空气电池需要解决的问题(缺点):锌空气电池虽然有很多优点,但由于以下缺点而限制了其发展。

1 电池类型

目前,已商业化的锌空气电池主要有方形和纽扣型。但圆柱型,特别是市场需求巨大的小型圆柱型锌空气电池,由于其结构复杂,国内外尚未取得突破。性发育尚未大规模生产。

2 电池密封问题

圆柱形锌空气电池没有得到广泛发展的主要原因之一是电池密封困难。锌空气电池在放电时,需要空气中源源不断的氧气进入电池,因此电池并不是完全密封的。电池外壳上留有一个或多个气孔,使电池内部与外部相通。如果空气电极特别是防水透气膜制作不好,电池容易因碱蠕变而漏液,电解液蒸发干涸,或电解液因吸潮而变稀,外部CO2也进入电池。电解液是碳酸化的。这将严重影响锌空气电池的性能和质量。

3 空气电极中的催化剂有待改进

4 锌电极的一些问题

锌电极会发生腐蚀自放电。锌电极在碱性溶液中热力学不稳定,锌会溶解并通过自放电释放氢气。另外,由于锌电极含有杂质,且锌电极表面往往凹凸不平,各点的电化学活性差异较大。由于电位水平不同,每个区域形成无数的微电池,导致电池中的锌腐蚀。

锌空气电池和锂电池哪个更好?锌空气电池的发明已有100多年的历史。它首先用于铁路信号灯等电源。与传统电池相比,锌空气电池最大的特点就是绿色环保。由于电池工作时负极上的锌仅接触电解液中的OH-和空气中的氧气发生化学反应,因此整个放电过程中都会产生对大气的污染。

此外,锌空气电池也因其能量密度而闻名。它们每公斤的发电量可以达到0.3KWH,是锂电池的两倍。也就是说,虽然重量只有锂电池的一半,但锌空气电池的续航里程却是锂电池的两倍,而且存储容量的增加并不会让锌空气电池更容易爆炸。由于仅使用空气中的氧气和相对便宜的锌,因此锌空气电池的成本也有所降低。据悉,其量产后的售价仅为锂电池的1/3。

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