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印度研究人员研发环保可充电锌空气电池 或将取代锂金属电池
来源: 盖世汽车网    2020-04-28 10:54:48

      据外媒报道,近日,印度班加罗尔贾瓦哈拉尔尼赫鲁先进科学研究中心(Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research)的两名研究人员由于为电动汽车设计了高效且环保的可充电锌空气电池,荣获了KPIT Sparkle2020银奖。KPIT Sparkle是一个创新平台,可让年轻人在汽车软件领域内发挥作用,并为不断发展的移动出行生态系统培养人才。研究员之一Tarandeep Singh隶属于化学系和物理学材料部门,其认为锌空气电池是未来的发展方向。“在燃料价格不断上涨,全球气候变暖加剧的情况下,金属空气电池,尤其是锌空气电池,在市场上有巨大的发展空间,因此我们研发了该款产品,而且计划很快将其投入市场。”

  1、什么是可充电锌空气电池呢?

  初级不可充电锌空气电池早已上市。要了解可充电锌空气电池,首先需要研究其背后的化学原理。锌空气电池在放电过程中,阴极会发生氧还原反应。到目前为止,很多电催化剂都已经成功研发,且已经完成商业化。但是,为了给电池充电,需要采用一种对氧还原和析氧反应都有活性的双功能阴极材料,才能够让该电池在电流作用下进行充电。除此之外,锌空气电池还需要具备机械充电的能力。

  2、用于电动汽车时,锌空气电池与其他电池有何不同?

  锌空气电池与电动汽车中使用的其他电池完全不同,此种电池是传统电池与燃料电池的混合体,利用空气作为燃料,释放电流。除此之外,锌空气电池采用一种廉价金属锌作为阳极,使用含水电解质,而且制造过程无需任何惰性气体。与目前电动汽车中使用的电池形成了鲜明对比,目前的电池采用锂阳极、有机电解质,而且制造过程需要惰性气体。此外,与目前电动汽车使用的锂离子电池相比,锌空气电池具有更高的比能。锂离子电池技术会增加电池组的成本,从而增加车辆的整体成本,而且,充电时间长,而印度又缺乏足够的充电设施,还没有锂金属矿石,因此两名研究人员希望能够为电动汽车找到替代性电池。

  3、在研发锌空气电池遇到的挑战

  锌空气电池的容量高,但是缺乏功率容量,因此迄今为止都未实现商业化。无法充电也阻碍了其在电动汽车上实现商业化。因此,研究人员研发了具备电力充电和机械充电能力的锌空气电池。此外,为了解决功率问题,研究人员改进了电池设计,降低了电池的内阻,最终将该电池的功率提高了约2.5倍。

  4、此类电池对于环境有什么好处?

  锌空气电池不采用任何不环保的有机电解质,而是采用空气作为燃料,以及使用含水电解质。此外,锌空气电池放电之后的产物也是环保的,可以利用现有的方法轻易将其回收。

  5、何时为该款电池申请版权专利?

  研究人员表示,目前正在为该款电池申请版权专利,而且很快就会通过申请,从而可以尽早将该电池投入市场。