圖1 1000Wh鎂空氣電池樣機(jī)演示圖
開發(fā)金屬空氣電池首先需解決的問題是陰極空氣擴(kuò)散電極的制備和高性價(jià)比氧還原催化劑的合成。
中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所動力鋰電池工程實(shí)驗(yàn)室在優(yōu)化陰極空氣擴(kuò)散電極的結(jié)構(gòu)與制備工藝，以及開發(fā)高性能的錳氧化物氧還原催化劑的基礎(chǔ)上，成功研制出1000Wh鎂空氣電池樣機(jī)，詳見圖1所示。該電池由5個單體電池串聯(lián)而成，以AZ31鎂合金為陽極，以10%的NaCl溶液為電解液，以上述空氣擴(kuò)散電極和錳氧化物催化劑為陰極。該鎂空氣電池的外觀尺寸為200×150×150 mm3，重量為2.3 kg，能量密度可達(dá)430 Wh/kg，最大輸出功率可達(dá)80W，其單體電池的I-V曲線如圖2所示。上述鎂空氣電池具有較好的商業(yè)化前景，可應(yīng)用為野外供電電源、移動電源、備用電源和應(yīng)急電源等。
在鎂空氣電池的研究基礎(chǔ)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在開展鋁空氣電池的研發(fā)工作，擬通過解決鋁空氣電池的析氫問題，以及開發(fā)高功率密度的氧還原催化劑，研制出高功率密度的動力型鋁空氣電池。目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已在金屬空氣電池領(lǐng)域申請發(fā)明專利6項(xiàng)，實(shí)用新型專利1項(xiàng)。
圖2 鎂空氣電池樣機(jī)中的單體電池放電曲線
