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新款千瓦級石墨烯基鋁空氣電池可攻克熱逃逸難題

據外媒報道,金屬-空氣電池(Metal-air batteries)已引起了業内的特别關注,因為其能量密度高、裝配成本低、環保、無毒性、使用壽命長、放電時間長、可回收性(recyclability)高、溫度公差寬。

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金屬-空氣電池已被廣泛應用于電動車(插電式混動車及純電動車)及儲能裝置(智能電網)中,還能被用作應急電源。

與其他電池技術類似,金屬-空氣電池也存在許多科研與技術難題,主要問題在于陰極動力學反應遲滞(sluggish kinetics)、陽極能效利用率低(因金屬氧化物、氫氧化物或其他物質在陽極表面積聚而導緻的嚴重鈍化)、自放電(self-discharge)與腐蝕、劣質空氣陰極結構引起的過電位高、極化電阻(polarization resistance)大、系統散熱失控,導緻長期運行故障、實際能量密度及應用受限。

浙江省石墨烯應用研究重點實驗室(Key Laboratory of Graphene Technologies and Applications of Zhejiang Province)與先進锂電池工程師實驗室(Advanced Li-ion Battery Engineering Lab)的研究團隊率先研發了一款千瓦級(kilowatt-scale)鋁空氣電池,該電池采用了高效的石墨烯基催化劑,利用石墨烯添加劑提升了空氣陰極結構(air cathode structure)及自主研發的鋁合金陽極,綜合性電化學性能表現十分出色。

優化該款工業設計及系統整合方案後,該電池可被用于攻克熱逃逸(thermal runaway)問題。

該機構發布了近20篇研究論文,并申請了20多項有關鋁空氣電池的技術專利。

該研究團隊論證了千瓦級石墨烯基鋁空氣電池系統,其能量密度高、電池容量高達20 kWh,電量輸出國高達1000 W。

該款電池系統可同時為電視機、台式計算機、電風扇及60瓦燈泡持續供電20多個小時。

該研究團隊還建立了實驗室生産線,目前還在研發一款5 kW的鋁空氣電池。

來源:蓋世汽車

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