鋁燃料動(dòng)力鋰電池具有比能量大、成本較低、更換方便、綠色環(huán)保、安全可靠、適用性強(qiáng)、可長時(shí)間運(yùn)行、生成物可全部回收循環(huán)利用等特點(diǎn)。

鋁燃料動(dòng)力鋰電池是一種發(fā)電設(shè)備，是一個(gè)“發(fā)電廠”，這種發(fā)電機(jī)的陽極為鋁合金，陰極為空氣，運(yùn)行過程中(圖1)通過消耗鋁合金陽極、電解質(zhì)(液)水和空氣中的氧對(duì)外輸出電能，運(yùn)行過程中有Al(OH)3出現(xiàn)，是一種很有商業(yè)價(jià)值的副產(chǎn)物。實(shí)際上是一種在催化劑的催化用途下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)電能的一種化學(xué)電源，是鋁電解的逆過程。

實(shí)際發(fā)電電池是鋁燃料動(dòng)力鋰電池與輔助電池(鋰離子電池或鎳氫電池)組成的混合系統(tǒng)，圖1即為非常新能源有限公司的這樣模式，其特點(diǎn)是：利用鋁燃料動(dòng)力鋰電池比能量大的特點(diǎn)，以它作為能源包，貯存攜帶能量，恒功率輸出，使用后整體更換;發(fā)揮鎳-氫電池/鋰離子電池輸出性能好、充電效率高特點(diǎn)，將它們結(jié)合在一起，發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，在鋁燃料動(dòng)力鋰電池工作工始和結(jié)束時(shí)利用輔助電池循環(huán)電解液，完全控制鋁燃料動(dòng)力鋰電池的自放電和擱置性能。

鋁燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)參數(shù)

由其特性及使用方向分為容量型及功率型兩種，前者容量大比功率小，后者功率大比容量小。它們的技術(shù)參數(shù)。容量型鋁燃料動(dòng)力鋰電池緊要適用于UPS(不間斷電源，UninterraptiblePowerSource)，使用于通訊基站、移動(dòng)式充電樁、智能微電網(wǎng)等;功率型鋁燃料動(dòng)力鋰電池緊要適用于牽引動(dòng)力，使用于車輛、器、艦船等方面。

鋁燃料動(dòng)力鋰電池的優(yōu)勢(shì)

鋁燃料動(dòng)力鋰電池具有比能量大、成本較低、更換方便、綠色環(huán)保、安全可靠、適用性強(qiáng)、可長時(shí)間運(yùn)行、生成物可全部回收循環(huán)利用等特點(diǎn)。

比能量大

鋁燃料動(dòng)力鋰電池的理論比能量可達(dá)8178Wh/kg，是鋰離子電池的4倍，其電源系統(tǒng)具有大電流、低噪聲(≤35db)、無紅外特點(diǎn)、長航時(shí)(一次加或更換鋁陽極可繼續(xù)大電流供電7d~42d)。鋁燃料動(dòng)力鋰電池的實(shí)際比能量可達(dá)350Wh/kg~500Wh/kg，為鋰離子電池120Wh/kg~150Wh/kg的3倍，續(xù)航里程也相應(yīng)為鋰離子電池的3倍。以北京汽車集團(tuán)的E150型電動(dòng)汽車為便，鋰離子電池?cái)y帶的電量26kWh，而等同質(zhì)量鋁燃料動(dòng)力鋰電池可攜帶78kWh，續(xù)航里程390km，與燃油汽車一次加駛的里程相當(dāng)。

運(yùn)行成本較低，與燃油汽車的相當(dāng)

依據(jù)童東風(fēng)等與東深新能源科技有限公司的數(shù)據(jù)，鋁燃料動(dòng)力鋰電池電動(dòng)汽車的鋁、水消耗分別為3kg/100km、5L/100kg，按15000元/t鋁價(jià)及3000元/t鋁材出產(chǎn)費(fèi)計(jì)算，鋁耗成本為54元，電解質(zhì)成本按1元/L計(jì)算，則鋁燃料動(dòng)力鋰電池成本約59元/100km，而一般小型乘人行駛油耗約8L/100km，汽油價(jià)格按7.63元/L計(jì)算，則行駛費(fèi)用為61元/100km。

制造成本較低

電池的制造成本用制造電池的費(fèi)用除以電池可以儲(chǔ)存的電量來表達(dá)，據(jù)東深新能源科技有限公司的統(tǒng)計(jì)，制造鋁燃料動(dòng)力鋰電池為500元/kWh，僅為加工鋰離子電池成本4000元/kWh的1/8。

更換簡單易行方便

鋁燃料動(dòng)力鋰電池運(yùn)行放電時(shí)消耗的是鋁和水為主，運(yùn)行過程中只要添加適量的水，運(yùn)行周期完成后，僅需更換鋁板或整體更換電池堆，操作快捷，簡單方便，從操作時(shí)間和簡易程度上來看與汽車加油時(shí)的相當(dāng)，比蓄電池的充電時(shí)間短得多。斷電后可迅速瞬間啟動(dòng)，電壓穩(wěn)定，電流輸出正常。

鋁燃料動(dòng)力鋰電池運(yùn)行期間緊要副產(chǎn)物是氫氧化鋁Al(OH)3，對(duì)環(huán)境無害，且可循環(huán)利用，出產(chǎn)成納米級(jí)高純Al2O3，循環(huán)利用出產(chǎn)成本還不到10元/kg，而燃油汽車卻存在嚴(yán)重的廢氣污染、鋰離子電池汽車則有重金屬污染等。鋁燃料動(dòng)力鋰電池運(yùn)行時(shí)無機(jī)械震動(dòng)，非常平穩(wěn)，無噪聲，噪音≤35db;無熱源，不會(huì)起火，不會(huì)爆炸。無電磁特點(diǎn)，燃料利用率達(dá)92%以上。

安全可靠

物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不因暴露于空氣中而發(fā)生腐蝕、發(fā)熱、燃燒或爆炸;受到擠壓撞擊、跌落、刺穿等強(qiáng)力破壞，不會(huì)燃燒或爆炸;電池內(nèi)芯工作溫度40℃，無燃燒或爆炸等重大安全隱患;可長時(shí)間、大電流、繼續(xù)發(fā)電。

通用性強(qiáng)，適用性廣

鋁燃料動(dòng)力鋰電池堆(組)采用模塊化設(shè)計(jì)，可依據(jù)不同使用環(huán)境，各種用電需求快速組合，通用性強(qiáng)。大功率鋁燃料動(dòng)力鋰電池設(shè)備可廣泛使用于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、群眾生出現(xiàn)活和各個(gè)方面。

長時(shí)間運(yùn)行

鋁燃料動(dòng)力鋰電池特別適合在大電態(tài)勢(shì)下長期繼續(xù)地運(yùn)行，無需充電。因此，鋁燃料動(dòng)力鋰電池設(shè)備特別適合用作長時(shí)效UPS。

鋁資源豐富，制造成本不高

雖然我國可用純拜耳法提取氧化鋁的三水鋁土礦資源少，其他的鋁土礦也不豐富，但就全球而言，鋁土礦有的是，很豐富，地殼中的鋁含量占其總質(zhì)量的8%以上，同時(shí)鋁是回收率很高的金屬，回收能耗僅占原鋁提取總能耗的5%，回收燒損也≤5%，鋁是一種循環(huán)價(jià)值最高的金屬，一種綠色金屬，因此，鋁燃料的價(jià)格可長期穩(wěn)定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。

氫氧化鋁回收

鋁燃料動(dòng)力鋰電池在發(fā)電運(yùn)作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)絮狀A(yù)l(OH)3沉淀，每消耗1kg鋁可出現(xiàn)3kg的Al(OH)3，可制得2kg的Al2O3超細(xì)的納米級(jí)粉粒(圖3)。東深新能源科技有限公司用電池廢漿制備的微粉氫氧化鋁白度≥97%，達(dá)到了微粉要求;粒度相當(dāng)平均，d50產(chǎn)品粒度0.8μm~1.5μm，而進(jìn)一步制得的氧化鋁粉粒度可達(dá)到30nm。非常新能源科技有限公司采用神奇鋁合金陽極技術(shù)與電解液技術(shù)，通過嚴(yán)格控制電池系統(tǒng)，戒備粗大晶粒出現(xiàn)，再經(jīng)過一定的解決過程，制備的納米級(jí)Al2O3的晶粒尺寸、粒度分布、化學(xué)純度、整體色度均得到很好的控制，已在納燈、混合動(dòng)力汽車、電子襯底片、汽車尾氣解決催化劑、紫外固化材料、醫(yī)療、光學(xué)薄膜、鋰離子電池隔膜、車燈、LED照明、半導(dǎo)體、顯示屏等范疇獲得廣泛使用。