你有没有想过你生活中的电池?我们使用它们,从为我们的电话供电到为太阳能路灯照明或作为助听器电池。新的电池技术一直在不断迭代升级,而锌空气电池也是其中之一。
作为金属空气电池的一种,锌空气电池被认为是未来可能的储能系统,相关研究也在不断推进。本文将从锌空气电池的原理、应用、常见问题以及与锂电池的对比分析等方面为大家详细介绍锌空气电池。
1.锌空气电池是什么类型的电池?锌空气电池是锂电池吗?
锌空气电池被称为金属空气电池的一种。锌空气电池使用空气中的氧气作为氧化剂,为锌电极提供动力。因此,这些创新的电池使用空气的力量来创造电力! 锌空气电池与锂基电池不同。锌空气电池可分为一次电池和二次电池。另一方面,你可以给锂离子电池充电。
2.锌空气电池提供多少伏的电压?
在制造时,没有密封的锌空气电池拥有的电压约为1.4伏。这是在电路开放和静止时的电压。当你对电池放电时,工作电压将取决于在什么温度下对电池施加多大的负载。通常情况下,锌空气电池单元在工作时的电压在1.0至1.25伏之间。
3.锌空气电池如何工作?
锌空气电池是一种按照传统电池原理工作的电池类型。锌空气电池通过化学反应产生电能。锌空气电池利用外部空气中的一种反应物(氧气),而不是在电池内结合。氧气分子进入电池的过程始于它从嵌入多孔碳制成的具有正电荷的电极上的顶孔进入。
羟基是当水在电极表面的其他分子的存在下与这些进入的氧气反应时形成的副产品之一。带负电荷的锌凝胶阳极吸引羟基分子,然后将其吸引到通过空气分离器的位置。羟基然后与锌反应形成锌酸盐,锌酸盐分解成两个分子:氧化锌和一个水分子。这些分子然后释放出两个电子,为所需的设备供电。
4.锌空气电池的用途是什么?
锌空气电池有多种应用。一些最受欢迎的应用如下: 锌空气电池可以为你的助听器、传呼机或医疗设备提供方便有效的供电方式。它们在手机临时电源组中也有一些诱人的用途! 锌空气电池被广泛用于手表领域,但它们也可以被看作是电信和铁路远程信号电池。较大的类型已被用于建筑工地的安全灯。你也可以使用锌空气电池为你的电栅栏供电。
5.锌空气电池的寿命有多长?
虽然没有固定的公式来确定锌空气电池的寿命,但影响其寿命的因素包括:
● 重量
● 使用时间
● 温度
● 电池充电时的电压密度
● 使用的环境(潮湿是不可取的)
一般来说,锌空气电池在干燥的环境中使用并置于室温下时,其寿命为2至3年。另一方面,作为一种可充电电池,锂离子电池在平均每天充放电一次的情况下,循环寿命可达10年。因此,高尔夫车锂电池可以为高尔夫车提供更长的电池寿命。
6.锌-空气电池好吗?锌-空气电池的主要优势是什么?
锌-空气电池的一些主要优点如下:
① 平坦的放电电压
平坦的放电曲线是锌空气电池的一个主要优点。当你的设备使用其电源时,电压会稳定在同一水平。
② 低成本
与替代品相比,锌空气电池的成本低是有好处的,因为它更实惠。
3.良好的保质期
锌空气电池有很好的保质期,它的寿命长达1500-2000次,但仍不及锂离子电池的4000次。
④高体积能量密度
高体积能量密度在锌空气电池中是有益的,因为它能够储存两倍于其他尺寸和重量相似的电池的电量。然而,锂离子电池也有很高的能量密度,甚至比锌空气电池更高。
7.锌空气电池可以充电吗?
锌空气电池不能充电,而锌空气燃料电池是可以机械充电的。这背后的原因是,锌会被氧化,而且会被用完。这将使你的锌空气电池无法充电。一些设计师已经找到了解决不可充电电池问题的巧妙方法。他们通过稀土矿物质催化剂取代了关键元素锌来进行充电。这些设计可能是昂贵的,而且更加复杂。
8.锌-空气电池的价格是多少?
锌-空气电池的生产成本低,最近越来越受欢迎。这些类型通常被看作是其他更传统的电池系统的替代品。因为它们提供同样的功率,而每千瓦时生产所需的重量和体积更小。一个锌空气电池每千瓦时的成本低于45美元。这比其他电池系统,包括锂离子电池、碱性电池和镍镉电池要低得多。然而,它对温度和湿度等外部因素的敏感性限制了它的使用,这使得它不能像锂离子电池那样广泛使用。
9.锌电池比锂电池好吗?锌-空气电池是未来的趋势吗?
理论上,锌空气电池在某些方面比锂离子电池好。一些主要的方式如下:
锌空气电池的成本比锂离子电池低80%。然而,目前的电池技术仍有许多缺陷,优化后的锌空气电池的成本可能比商业化的锂离子电池更昂贵。在锌-空气电池中,空气发生反应产生能量。这有助于节省空间,并导致尺寸缩小和重量增加,这对任何电池都是很重要的! 另一方面,固态锂电池可以简化包装,体积能量密度比液体锂电池高70%以上,比锌-空气电池更好。
锌空气电池可能是液体锂离子电池的安全替代品。锌空气电池的有害化合物为零,自反应性低,因此不容易被意外触发! 最近出现的固态锂电池也解决了传统液态锂电池的安全问题,同时具有高能量密度和高速率性能。与锌空气电池相比,它的电池寿命更长,应用领域更广。可以在不损害环境的情况下回收锌空气电池,甚至使用新的锌进行充电。但实际上,使用新型锂电池回收加工设备也实现了锂电池产品的环保回收和循环利用。
总而言之,锌空气电池是一种体积小、无腐蚀、运行安全可靠的环保型电池。但是,由于锌空气电池的技术瓶颈,实际应用有限,所以目前还不能大规模应用。相反,锂电池的应用则相对更加广泛。因此,12V锂电池、48V锂离子电池以及其他不同规格的可充电锂电池在未来很长一段时间内仍将是大规模商业应用的最优选择。