印度研究人員研發(fā)環(huán)保可充電鋅空氣電池 或將取代鋰金屬電池
（圖片來源：edexlive.com）
據外媒報道，近日，印度班加羅爾賈瓦哈拉爾尼赫魯先進科學研究中心（Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research）的兩名研究人員由于為電動汽車設計了高效且環(huán)保的可充電鋅空氣電池，榮獲了KPIT Sparkle 2020銀獎。KPIT Sparkle是一個創(chuàng)新平臺，可讓年輕人在汽車軟件領域內發(fā)揮作用，并為不斷發(fā)展的移動出行生態(tài)系統培養(yǎng)人才。研究員之一Tarandeep Singh隸屬于化學系和物理學材料部門，其認為鋅空氣電池是未來的發(fā)展方向。“在燃料價格不斷上漲，全球氣候變暖加劇的情況下，金屬空氣電池，尤其是鋅空氣電池，在市場上有巨大的發(fā)展空間，因此我們研發(fā)了該款產品，而且計劃很快將其投入市場。”
1、什么是可充電鋅空氣電池呢？
初級不可充電鋅空氣電池早已上市。要了解可充電鋅空氣電池，首先需要研究其背后的化學原理。鋅空氣電池在放電過程中，陰極會發(fā)生氧還原反應。到目前為止，很多電催化劑都已經成功研發(fā)，且已經完成商業(yè)化。但是，為了給電池充電，需要采用一種對氧還原和析氧反應都有活性的雙功能陰極材料，才能夠讓該電池在電流作用下進行充電。除此之外，鋅空氣電池還需要具備機械充電的能力。
2、用于電動汽車時，鋅空氣電池與其他電池有何不同？
鋅空氣電池與電動汽車中使用的其他電池完全不同，此種電池是傳統電池與燃料電池的混合體，利用空氣作為燃料，釋放電流。除此之外，鋅空氣電池采用一種廉價金屬鋅作為陽極，使用含水電解質，而且制造過程無需任何惰性氣體。與目前電動汽車中使用的電池形成了鮮明對比，目前的電池采用鋰陽極、有機電解質，而且制造過程需要惰性氣體。此外，與目前電動汽車使用的鋰離子電池相比，鋅空氣電池具有更高的比能。鋰離子電池技術會增加電池組的成本，從而增加車輛的整體成本，而且，充電時間長，而印度又缺乏足夠的充電設施，還沒有鋰金屬礦石，因此兩名研究人員希望能夠為電動汽車找到替代性電池。
3、在研發(fā)鋅空氣電池遇到的挑戰(zhàn)
鋅空氣電池的容量高，但是缺乏功率容量，因此迄今為止都未實現商業(yè)化。無法充電也阻礙了其在電動汽車上實現商業(yè)化。因此，研究人員研發(fā)了具備電力充電和機械充電能力的鋅空氣電池。此外，為了解決功率問題，研究人員改進了電池設計，降低了電池的內阻，最終將該電池的功率提高了約2.5倍。
4、此類電池對于環(huán)境有什么好處？
鋅空氣電池不采用任何不環(huán)保的有機電解質，而是采用空氣作為燃料，以及使用含水電解質。此外，鋅空氣電池放電之后的產物也是環(huán)保的，可以利用現有的方法輕易將其回收。
5、何時為該款電池申請版權專利？
研究人員表示，目前正在為該款電池申請版權專利，而且很快就會通過申請，從而可以盡早將該電池投入市場。
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