本刊刘春娜

1 概述

锌空气电池又称锌氧电池，是金属空气电池的一种。锌空气电池负极采用了锌合金，正极材料则是空气中的氧。在储存时一般保持密封，所以基本上没有自放电。电池外表面为镍金属外壳，是具有良好的防腐性的导体。阳极是起催化作用的碳,可从空气中吸收氧；阴极是锌粉和电解液的混合物，成糊状；电解液是高浓度的氢氧化钾水溶液；隔离层用于隔离两极间固体粉粒的移动；绝缘和密封衬垫为尼龙材料(图1)。

图1 锌空气电池结构图

在电池产生电力的过程中，空气必须无阻挡地进入电池，抵达阴极，并释放电荷，因此电池壳体上必须有一个或多个孔。由于在使用前就让空气进入会无谓地消耗反应物质，同时过多的水分会降低电池的性能，因此电池在使用前，孔要用胶带封起来。由于这样的结构和工作原理，使得锌空气电池具有能量密度高、贮存时间长、生产成本低廉等优点。

锌空气电池的空气电极 (亦称正极或阴极)主要是用一些高分子聚合物(如聚四氟乙烯)、活性炭、催化剂(二氧化锰、银、铂等)及集流体材料制成，制成品是一种能透气、不透液、能导电、有催化活性的薄膜。由于构成正极的薄膜很薄，因此在整个电池中所占的空间极小。另外，电池反应所需的氧气，可从空气中随时取用，无需储存在电池中。这样，与其他种类的电池相比，同样体积的锌空气电池就可以用更多的空间来充填阳极材料，这就是锌空气电池为什么会具有高比能量的重要原因。……