中性锌空气电池:结构与锌锰圆筒形电池的类同,也采用氯化铵与氯化锌为电解质,只是在炭包中以活性炭代替了二氧化锰,并在盖上或周围留有通气孔,在使用时打开。关于“锌空气电池的分类 锌空气电池的应用存在哪些问题”的详细说明。
1.锌空气电池的分类
锌空气电池主要有4种类型:
① 中性锌空气电池:结构与锌锰圆筒形电池的类同,也采用氯化铵与氯化锌为电解质,只是在炭包中以活性炭代替了二氧化锰,并在盖上或周围留有通气孔,在使用时打开。
② 纽扣式锌空气电池:结构与锌银扣式电池基本相同,但在正极外壳上留有小孔,使用时可打开。
③ 低功率大荷电量的锌空气湿电池:将烧结或粘接式活性炭电极和板状锌电极组合成电极组浸入盛有氢氧化钠溶液的容器中。
④ 高功率锌空气电池:一般是将薄片状粘结式活性炭电极装在电池外壁上,将锌粉电极装在电池中间,两者之间用吸液的隔膜隔离,上口装有注液塞。使用时注入氢氧化钾溶液。这种电池便于携带。低功率锌空气湿电池和高功率锌空气电池属于临时激活型,活性炭电极能反复使用,因而电池在耗尽电荷量以后,只要更换锌电极和碱液,就可重复使用。
(图片来源于互联网)
2.锌空气电池的应用存在哪些问题
气体扩散电极
锌空气电池的气体扩散电极是整个电池的能量转换器,气体扩散电极的质量与性能的优劣已成为二次电池发展的瓶颈,目前气体扩散电极存在的重要问题是使用寿命及催化活性
(1)使用寿命
锌空气电池正极是以空气中的氧气为活性物质,它是通过载体活性碳做成的电极进行反应的。在放电过程中#碳电极在理论上是不损耗的,可以持续使用。但是由于气体扩散电极是多孔体,本身机械性能不强,长期浸泡在浓碱溶液中,吸附二氧化碳和空气中的粉尘等,改变了多孔体反应活性区的环境,严重影响了气体扩散电极的使用寿命。这些问题目前基本还没有找到可行性的解决方法。关于碳酸化的问题可以采用纯氧系统代替空气来得到改善,但是这样无疑大大新增了锌空气电池的成本。活性炭吸附性强,可以利用这一点对其进行预处理,先使其微孔里填满活性催化剂,一方面碳电极在反应过程中就无法再吸附其他物质,不容易在使用过程中被其他物质染,另一方面可以新增催化剂的利用率,提高反应性能。据S.Gamburzev.等人报道,使活性炭微孔里吸附上银,由此制作的气体扩散电极的使用寿命会相应延长
(2)催化活性
催化剂的性能及添加量影响着电极性能的发挥,同时在很大程度上也限制着锌空气电池的大规模商业化。采用铂等催化物价格太贵,换成了碳黑、石墨和二氧化锰的混合物,虽然成本降低了但活性也随之降低。
(图片来源于互联网)
评论 (0)