铝空气电池(铝空气电池)通过空气中的氧气与铝的反应产生电能。它们是所有电池中能量密度最高的电池之一,但由于阳极成本高和使用传统电解质时副产物去除的问题,它们并未得到广泛使用。
与当今几乎所有电动汽车中使用的卓越锂离子电池技术相比,铝离子技术具有内在的优势和劣势。当电池充电时,铝离子返回负极,每个离子可以交换三个电子,而不是锂的速度限制只有一个。
铝离子电池是一类可充电电池,其中铝离子通过从电池的正极(阳极)流向负极(阴极)来提供能量。再充电时,铝离子返回负极,每个离子可以交换三个电子。
尽管成本低、操作简单、环境影响小,但基于水性或质子系统的铝电池仍存在致命的缺点,例如钝化氧化膜的形成会降低电池电压和效率、氢副反应和材料腐蚀。
锂离子电池制造。通常,铜箔用作阳极的负极,铝用作阴极的正极。铝比铜更容易氧化形成金属氧化物进行电化学氧化,因此对阴极稳定。
这些材料优于锂的好处是它们的稳定性。这使得电池更安全,充电时间更快,储能容量更密集。铝离子电池的充电速度比锂离子电池快。
由德克萨斯大学奥斯汀分校的工程师开发的钠硫电池解决了阻碍该技术作为无处不在的锂离子电池在商业上可行的替代品的最大障碍之一,这些锂离子电池为从智能手机到电动汽车的所有设备供电。
位于澳大利亚布里斯班的石墨烯制造集团 (GMG)开发了石墨烯铝离子电池,该公司声称其充电速度比最好的锂离子电池快 60 倍,并且可以保持最好的铝基电池的三倍能量.
铝 (3+) 是一种带 +3 电荷的铝阳离子。它是铝阳离子、单原子三阳离子和单原子铝。
4.3 相关元素。
元素名称 | 铝 |
---|---|
原子数 | 13 |
大约十年来,科学家和工程师一直在开发钠电池,用更便宜、更环保的钠替代当前锂离子电池中使用的锂和钴。
钠离子电池
日本的科学家们正在研究不需要锂的新型电池,例如智能手机电池。这些新电池将使用钠,钠是地球上最常见的材料之一,而不是稀有的锂——它们的效率将是传统电池的七倍。
安全单元被制成尽可能坚硬,以防止压碎安全单元内的内容物。简而言之,铝实际上更耐用,而不是更少。
CCCBDB 中的离子列表
物种 | 姓名 | 收费 |
---|---|---|
铝—— | 铝原子阴离子 | -1 |
铝+ | 铝原子阳离子 | 1 |
Sc + | 钪阳离子 | 1 |
嘎—— | 镓原子阴离子 | -1 |
铝是一种金属,总是会失去三个电子。卤素都有七个价电子。这些元素中的每一个都希望获得一个电子来获得一个八位字节。金属总是会失去电子形成阳离子。
铝具有延展性,熔点和密度低。它可以在熔融状态下以多种方式加工。它的延展性允许铝产品在接近产品设计的末端形成。无论是片材、箔片、几何结构、管材、棒材还是线材,铝都可以满足所有需求。
虽然镍、铜、铂、锌、钛和其他类似金属的薄箔已被研究作为集电器,但铝 (Al) 是锂离子电池中最优选的阴极集电器,因为它能够形成钝化膜,即使在
介绍。铝应该是锂离子电池的最佳负极材料之一,因为它具有高理论容量(如果锂化为 AlLi,则为 993 mAh/g),(1)低电化学电位(~0.2-0.45 V vs Li + /Li),低成本(∼$2 kg – 1 ), (2) 优越的导电性,等等。
阳极(正极)由不纯铜制成,阴极(负极)由纯铜制成。在电解过程中,阳极随着铜的溶解而失去质量,而阴极随着铜的沉积而获得质量。
石墨烯电池已被证明具有比锂离子电池高得多的平均容量,即使尺寸更小也是如此。锂离子电池每公斤可储存高达 180Wh,而石墨烯每公斤可储存高达 1,000Wh,使其成为更节省空间的能量储存。