张思雨,周俊波,陈良超,郭 睿

（1.北京化工大学机电工程学院,北京 100029; 2.北京化工大学信息科学与技术学院,北京 100029; 3.北京天玮立新能源科技有限公司,北京 100022）

铝空气电池主要由铝阳极、电解液和空气电极等3部分构成,在运行过程中不产生有毒有害物质,且铝资源丰富。此外,铝空气电池还具有比能量高、质量轻、噪音低、适应性强和性能稳定等优点,但也存在比功率较低,易引起电压滞后,不能反复充放电等不足[1]。当前科研人员在铝空气电池的性能和结构方面已经取得了一定的研究成果,提高了铝空气电池的性能[2]。为实现铝空气电池的商业化,需要探索新的模式,将铝空气电池的研发与应用相结合,突破用电成本因素的局限。

本文作者总结了典型铝空气电池的结构原理和特点,综述铝空气电池在铝阳极、空气电极和电解液等3个方面的研究进展,阐述其在水下电源、电动汽车、供电站和通信基站等领域的应用现状及优势,对铝空气电池未能实现产业化应用的技术和商业原因进行分析,展望铝空气电池在车载移动充电桩和充电宝领域的应用趋势,提出浆液回收制备增值产品新模式,为实现市场化应用提供思路。

1 铝空气电池的研究现状

1.1 阳极材料的研究

纯铝在水性电解液中用作阳极时,会迅速腐蚀并发生剧烈的反应,生成氢气[3]。为了克服纯铝的局限性,提高阳极的电化学效率,可以在负极中加入其他金属元素,改善其电化学性能。……