铝空气电池是一种使用铝和氧气反应产生电能的电池,其理论能量密度很高,可以达到约8000Wh/kg,比传统的锂离子电池高出很多。
铝空气电池主要由阳极、阴极和电解质组成。阳极为铝片,阴极为空气电极(也称作氧化还原电极),电解质通常为氢氧化钾。
铝空气电池的工作原理是:在阳极中,铝通过氢氧化钾电解成Al3+和3个电子。电子通过外部电路向阴极流动,在阴极中与空气中的氧气发生还原反应,产生水和电子。电子再通过外部电路流回阳极,与Al3+结合生成铝氢氧化物,同时释放出电能。
铝空气电池的优点是能量密度高、寿命长、环保、原材料丰富、安全性高等。但同时也存在一些缺点,如电池使用后不能再充电,需要更换阳极,且空气电极的反应速率较慢,输出电流不太稳定等。
近年来,铝空气电池已经应用于一些领域,如无人机、轮椅、电动自行车等。但要大规模商用还需要进一步的研究和改进。
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