锌空电池的特性优缺点.ppt

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1、锌空电池的优缺点制作：JQ指导：某某某日期：2016年5月21日1.概念2.优点3.存在的问题（缺点）4.前景一、概念锌空气电池（zincairbattery），用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质，以锌为负极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。又称锌氧电池。阳极：Zn+2OH–→ZnO+H2O+2e–阴极：O2+2H2O+4e–→4OH–综合：2Zn+O2→2ZnO通常这种反映产生的电压是1.4伏，但放电电流和放电深度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阴极，在阴极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能使电池产生化学反应。总体概

2、括1、比能量高，约为275wh/kg，为锌锰干电池的4-5倍。2、体积小，重量轻（空气电极的活性物质不在电池内部），容量大。3、内阻小，大电流放电和脉冲放电性相当好。4、储存寿命长。5、使用温度范围广，最佳工作温度0～+50℃，能在-40～+60℃下工作。6、工作电压非常平稳。7、用安全，对生态环境污染少。二、优点2.1电池容量大。空气电极工作正常的话，锌空气电池的理论容量是由负极活性物质的量决定的。负极（锌电极）位于电池内部，正极（空气电极）紧接电池外壳内侧，而且正极活性物质是来自空气中的氧气，所以空气电极占据电池的空间非常小，因此，在相同的体积和重

3、量下，锌空气电池内可以装填更多的负极反应物质，从而与传统电池相比，它具有更高的容量（锌空气电池的制造成本与同型号碱性锌锰电池的大体相同，但容量却是同型号碱性锌锰电池的2.5倍以上,是普通干电池的5－7倍）。电容是什么？电容（Capacitance）亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成，有静电场就有电容，电容是用静电场描

4、述的。一般认为：孤立导体与无穷远处构成电容，导体接地等效于接到无穷远处，并与大地连接成整体。电容（或称电容量）是表现电容器容纳电荷本领的物理量。电容从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质，可能电荷会永久存在，这是它的特征，它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。2.2比能量高。锌空气电池理论质量比能量是1320Wh·kg-1，实际比能量已经达到220～300Wh/kg。较锂电池高出一倍。【比能量】参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的

5、比能量。指的是单位重量或单位体积的能量。例如：5号镍镉电池的额定电压为1.2V，其容量为800mAh，则其能量为0.96Wh(1.2V×0.8Ah)。同样尺寸的5号锂－二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，则其能量为3.6Wh。这两种电池的体积是相同的，但是锂－二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的3.75倍。二、优点2.3放电曲线平稳。放电的时候，正极只是发生氧气的还原而空气电极本身不发生变化，负极则是锌被氧化而损耗。锌电极电压平稳，所以放电时电池电压变化小，在1.3V左右出现一个较长时间的放电平台。2.4自放电少，储存寿命好。在储存时电池

6、的入气孔是密封的，空气电极与外界隔绝，只要阻隔空气进入锌空气电池即可使锌空气电池的电化学反应无法进行，从而电池容量损失小，容量年损失小于2%。二、优点2.1.5生产成本低、价格低廉。正极活性物质是空气中的氧气，无须花钱购买而且取之不尽。负极活性物质锌来源丰富、价格便宜。2.1.6环保无污染。锌空气电池摒弃了传统电池中的铅、汞、镉等有毒物质，解决了传统电池的污染问题。而且电池使用后的主要反应产物是氧化锌，可以方便的回收利用。二、优点如此绿色、高效、安全、低价的锌空气电池，为何迟迟没有在市场上露面呢?按理说，早在100多年前就已出现的锌空气电池，即便是当时

7、技术不达标，但只要研发能够得以延续，应该不会被后来的铅酸电池、镍铬电池，亦或现在的锂电池所取代。之所以出现如今锂电池一统天下的局面，锌空气电池确实有着自己的硬伤。而这一致命缺陷就是不可充电，即锌空气电池属于一次性电池。虽然也有企业研发过可充放的锌电池，但极为有限的充放电次数，与其他电池相比，显然满足不了市场需求。不少业内专家表示，如今人们提到的锌空气电池并不是真正意义上的充电电池，而是需要定期更换材料(锌)才能维持运行。就像传统燃油车需要加油一样，一旦不能提供原料锌，就不能实现连续工作，储能、放电也就无从谈起。除了空气和金属锌，锌空气电池还需要其他微量

8、元素参与化学反应，而这些微量元素的价格也都不低。因此虽然原料的价格是省下了，但从电池组投入应用