新款千瓦级石墨烯基铝空气电池可攻克热逃逸难题

核心提示：据外媒报道，金属-空气电池已引起了业内的特别关注，因为其能量密度高、装配成本低、环保、无毒性、使用寿命长、放电时间长、可回收性高、温度公差宽。金属-空气电池已被广泛应用于电动车及储能装置中，还能被用作应急电源。浙江省石墨烯应用研究重点实验室与先进锂电池工程师实验室的研究团队率先研发了一款千瓦级铝空气电池，该电池采用了高效的石墨烯基催化剂，利用石墨烯添加剂提升了空气阴极结构及自主研发的铝合金阳极，综合性电化学性能表现十分出色。经优化后，该电池系统可被用于攻克热逃逸问题。详见正文。

盖世汽车讯据外媒报道，金属-空气电池（Metal-air batteries）已引起了业内的特别关注，因为其能量密度高、装配成本低、环保、无毒性、使用寿命长、放电时间长、可回收性（recyclability）高、温度公差宽。

金属-空气电池已被广泛应用于电动车（插电式混动车及纯电动车）及储能装置（智能电网）中，还能被用作应急电源。

与其他电池技术类似，金属-空气电池也存在许多科研与技术难题，主要问题在于阴极动力学反应迟滞（sluggish kinetics）、阳极能效利用率低（因金属氧化物、氢氧化物或其他物质在阳极表面积聚而导致的严重钝化）、自放电（self-discharge）与腐蚀、劣质空气阴极结构引起的过电位高、极化电阻（polarization resistance）大、系统散热失控，导致长期运行故障、实际能量密度及应用受限。

浙江省石墨烯应用研究重点实验室（Key Laboratory of Graphene Technologies and Applications of Zhejiang Province）与先进锂电池工程师实验室（Advanced Li-ion Battery Engineering Lab）的研究团队率先研发了一款千瓦级（kilowatt-scale）铝空气电池，该电池采用了高效的石墨烯基催化剂，利用石墨烯添加剂提升了空气阴极结构（air cathode structure）及自主研发的铝合金阳极，综合性电化学性能表现十分出色。

优化该款工业设计及系统整合方案后，该电池可被用于攻克热逃逸（thermal runaway）问题。

该机构发布了近20篇研究论文，并申请了20多项有关铝空气电池的技术专利。

该研究团队论证了千瓦级石墨烯基铝空气电池系统，其能量密度高、电池容量高达20 kWh，电量输出国高达1000 W。

该款电池系统可同时为电视机、台式计算机、电风扇及60瓦灯泡持续供电20多个小时。

该研究团队还建立了实验室生产线，目前还在研发一款5 kW的铝空气电池。（本文图片选自rdmag.com）