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鎂空氣儲備電池或將成為市場主導

時間:2014-09-16 瀏覽:1180次
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  2013年的一大關鍵詞就是高科技,全球資本市場也不斷掀起科技股的炒作潮,高科技也在四川地震災區展現重要作用。據相關媒體報道,中科院大連化學物理研究所研制的“鎂空氣儲備電池”,一亮相四川災區便引來廣泛關注。鎂空氣儲備電池能滿足一臺10瓦LED 照明燈工作30天,或為200部智能手機充滿電。分析人士指出,鑒于鎂儲備電池的獨特優勢,其未來的普及將有望帶動金屬鎂需求的增長。

   

   牽動心弦的四川蘆山地震現場,活躍著多支救災隊伍。除了公眾熟知的子弟兵、醫療、志愿者等隊伍外,還有數支特殊的隊伍,即科技救災隊伍。其中,鎂空氣儲備電池組成的應急移動電源設備隊伍大受關注。


  據介紹,這臺大小1.2升、重1公斤左右的“充電器”,學名是“鎂空氣儲備電池”,是中科院大連化學物理研究所國家973計劃首席科學家孫公權專門為災區帶來的。用孫公權的話說,這個小家伙能滿足一臺10瓦LED照明燈工作30天,或為200部智能手機充電。這款“鎂空氣儲備電池”能量十分高,能量密度單位達到800瓦時/千克,1公斤這種新型電池,相當于運用于汽車的鉛酸電池的30倍。孫公權介紹:“不需要充電,換了鎂片加點水就能接著干。”



   需要指出的是,這臺搶手的“充電器”才剛剛走出實驗室不久。由中國科學院大連化學物理研究所主導的金屬空氣儲備電源研究,主要是針對金屬空氣電池(包括鎂-空電池、鋰-空電池、鋅-空電池和鋁-空電池),通過對電池關鍵材料、系統集成和加工技術的創新研究,重點解決金屬陽極腐蝕與鈍化、空氣陰極穩定性、固體產物管理及電池集成與加工技術等諸多問題,從而提高了金屬空氣電池的性能與壽命,降低了其成本。目前,已研制的鎂空氣儲備電池樣機比能量高達700Wh/kg,已達到國際領先水平。


  分析人士表示,鎂儲備型電池的儲存壽命可達10年以上,能在任何場合在臨時使用時加清水或海水使之活化,活化后半小時內即可使用。其工作電壓十分平穩,使用壽命一般為0.5-24小時。鎂電池主要供軍事通信和氣象測候儀、海難救生設備和高空雷達儀等使用。


   目前,韓國科學家完成了全球首次鎂-空氣電池汽車的路面測試。據相關媒體報道,韓國科技研究院宣布已成功完成了鎂-空氣電池驅動的汽車行駛測試,該院能源會聚研究中心的Cho Byung-won博士領導了該項目。鎂-空氣電池是同等大小鋰電池所持能量的5倍,且其所需的充電時間更短。若比較鎂-空氣電池系統的動力汽車及傳統的由汽油驅動的汽車相比,以相同的水平行駛,電動汽車模型具備更大的能量密度。


  實際上,鎂空氣電池是以高能量密度著稱。不過,鎂陽極的反應效率較低,而空氣陰極的響應速度較慢,這就意味著,盡管鎂-空氣燃料電池能夠儲存很多能量,但是將能量轉換成實際的動力還十分有限。為了解決這個問題,韓國科技研究院使用了多種物質來改變鎂陽極和空氣陰極的化學成分,并提高反應效率和速度。最終,該團隊的鎂空氣電池的能放較傳統電池翻了一倍。


  不僅如此,該電池的充電時間僅需10分鐘,只需要更換一下鎂板和鹽水電解質。但是,中期來看,鎂空氣電池完全適用于電動汽車還為時過早。在實現商業化之前還有很多困難需要克服,其中最大的問題就是成本。目前鎂空氣電池汽車模型的燃料成本是汽油驅動汽車成本的三倍。Cho Byung-won博士稱,盡管現在的燃料成本還很高,但一旦電池技術和氫氧化鎂回收技術得到開發,其后期成本將有望大幅降低,因而鎂空氣電動汽車的商業化還是能夠實現。

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