新型铁-空气电池可储存再生能源

据物理学家组织网近日报道，南加利福尼亚大学文理学院的一个研究小组开发出一种铁-空气电池，成本低廉、环保可充电，可用于阴雨天太阳能和风力发电厂存储能源。相关研究结果公布在最新一期美国《电化学学会志》上。
近期美国加利福尼亚州州长杰里·布朗签署一项法案，要求在2020年前确保全州三分之一的电力供应必须来自可再生能源，其中包括地热、太阳能、风能等。那么在阴天或是几乎无风的天气下，人们仍然需要电力，由此太阳能和风力发电厂将需要能力大的电池储存大量能量。而对于公共事业而言，电池通常没有一个可行的解决方案：电视机遥控器内置的普通密封电池一般不能充电；用于手机和笔记本电脑可充电的锂离子电池，在成本上要比铁-空气电池至少贵10倍。
铁-空气电池是以空气中的氧气作为正极活性物质，铁作为负极活性物质的一种高能电池。电解质为水溶液，由于空气不计算在电池的重量之内，故具有较高的比能量。该校文艺和科学学院化学教授斯里兰卡·纳拉扬带领研究团队开发出这种在空气中“呼吸”的电池，使用的是暴露于空气中的铁板被氧气氧化生成的化学能，类似铁生锈的过程。纳拉扬说：“铁这种原料便宜，而空气又是免费的，这是未来电池的发展趋势。目前开发的这种电池具有存储8小时到24小时能源的能力。联邦政府和加州公共事业部门对这个项目感兴趣。”
铁-空气电池已经研发了几十年，特别是20世纪70年代发生能源危机后，人们对其研发的兴趣陡增。但是在研发过程中面临一个极大的问题：在电池内部产生氢气的激烈化学反应（被称为水解）会吸走约50%的电池能量，由此大大降低了它的效率。
该研究团队设法减少能量损耗到4%，使这种铁-空气电池效率比以前的同类电池提高约10倍。研究人员在电池中添加了非常少量的硫化铋，而铋可以遏制产氢过程中能量的浪费。
纳拉扬说：“如果添加铅或汞，可能也可以改善电池的效率，但那将不是安全的做法。极少的硫化铋是不会影响到我们对环保型电池的承诺。”研究团队还将继续研究，尽量用更少的材料让电池储存更多的能量。

金属空气电池是一类特殊的燃料电池,也是新一代绿色二次电池的代表之一,具有成本低、无毒、无污染、比功率高、比能量高等优点,既有丰富的资源,还能再生利用,而且比氢燃料电池结构简单,是很有发展和应用前景的新能源。

科技是第一生产力，生产力发展才是人类进步的根本动力。眼界高度不一样，就失去了竞争的资格

非常期待，现在的电池产业迫切需要向前发展

金属空气电池则发挥了燃料电池的优点，以空气中的氧作为正极活性物质，金属锌（或铝、锂等）作为负极活性物质，空气中的氧气可源源不断地通过气体扩散电极到达电化学反应界面与金属锌（或铝）反应而放出电能。由于金属空气电池的原材料丰富、性能价格比高并且完全无污染；常见的以铝、锌、锂较多，但这些造价通常较高，如果铁型的能推广和应用，再对其进行规模的优化，铁-空气电池发展前景比较看好！
  

llkkljf 发表于 2013-5-27 09:40

                                
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