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新款千瓦级石墨烯基铝空气电池可攻克热逃逸难题

导读: 优化该款工业设计及系统整合方案后,该电池可被用于攻克热逃逸(thermal runaway)问题。

据外媒报道,金属-空气电池(Metal-air batteries)已引起了业内的特别关注,因为其能量密度高、装配成本低、环保、无毒性、使用寿命长、放电时间长、可回收性(recyclability)高、温度公差宽。

金属-空气电池已被广泛应用于电动车(插电式混动车及纯电动车)及储能装置(智能电网)中,还能被用作应急电源。

与其他电池技术类似,金属-空气电池也存在许多科研与技术难题,主要问题在于阴极动力学反应迟滞(sluggish kinetics)、阳极能效利用率低(因金属氧化物、氢氧化物或其他物质在阳极表面积聚而导致的严重钝化)、自放电(self-discharge)与腐蚀、劣质空气阴极结构引起的过电位高、极化电阻(polarization resistance)大、系统散热失控,导致长期运行故障、实际能量密度及应用受限。

浙江省石墨烯应用研究重点实验室(Key Laboratory of Graphene Technologies and Applications of Zhejiang Province)与先进锂电池工程师实验室(Advanced Li-ion Battery Engineering Lab)的研究团队率先研发了一款千瓦级(kilowatt-scale)铝空气电池,该电池采用了高效的石墨烯基催化剂,利用石墨烯添加剂提升了空气阴极结构(air cathode structure)及自主研发的铝合金阳极,综合性电化学性能表现十分出色。

优化该款工业设计及系统整合方案后,该电池可被用于攻克热逃逸(thermal runaway)问题。

该机构发布了近20篇研究论文,并申请了20多项有关铝空气电池的技术专利。

该研究团队论证了千瓦级石墨烯基铝空气电池系统,其能量密度高、电池容量高达20 kWh,电量输出国高达1000 W。

该款电池系统可同时为电视机、台式计算机、电风扇及60瓦灯泡持续供电20多个小时。

该研究团队还建立了实验室生产线,目前还在研发一款5kW的铝空气电池。

作者:李文龙

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