用“鋁+水+空氣”發(fā)電，這項“黑科技”在寧波走向了市場。

據(jù)悉，中科院寧波材料所近期在鋁燃料電池領域取得突破，應用石墨烯對空氣陰極催化劑材料進行改性復合，大幅度提升電池電化學性能。目前，這一電池已實現(xiàn)了批量生產(chǎn)，下半年將被用于我市部分通訊基站的備用電源中。

“不同于傳統(tǒng)意義上的電池，鋁燃料電池相當于一個大功率、可自發(fā)電的‘充電寶’，通過簡單的加水或者加鋁操作便能發(fā)電。”團隊相關負責人薛業(yè)建告訴記者。

電池加水就能充電？新能源車、通訊基站都能用！

這一電池系統(tǒng)具有“能量密度高、安全、可循環(huán)、環(huán)保無污染”等優(yōu)點。測評顯示，安上了車載“充電寶”的新能源汽車，能大幅度提升電動汽車的行駛里程，為自駕游愛好者的愛車續(xù)航。在通訊基站，鋁燃料電池能代替?zhèn)鹘y(tǒng)柴油發(fā)電機和鉛酸電池，當?shù)卣稹⑴_風等惡劣氣候時，及時為基站供電，確保區(qū)域內(nèi)手機信號不斷。

據(jù)介紹，早在上世紀90年代，我國就開始了鋁燃料電池的研發(fā)。但由于錳氧化物催化劑活性不高、空氣陰極極化電阻較大、陽極鋁析氫自腐蝕嚴重、熱控制難及難以二次啟動等原因，鋁燃料電池產(chǎn)業(yè)化應用進展緩慢。

去年，團隊通過四年苦心研究，實現(xiàn)了從“0到1”的突破，研制出額定功率1000瓦石墨烯-鋁燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。然而，由于目前我國通訊基站、特種裝備的部分備用電源額定功率普遍為3000瓦左右，這一系統(tǒng)在應用上遭遇瓶頸。

“不能變成產(chǎn)品，再炫酷的高科技也只是傳說。”研發(fā)團隊聯(lián)合浙江省石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心研發(fā)團隊，大力推進鋁燃料電池的工藝開發(fā)和工程樣機研制。又經(jīng)過一年的研發(fā)，應用場景更為廣泛的鋁燃料電池“2.0”版本終于問世。

測試結(jié)果表明，這一電池的能量密度高達545Wh/kg、容量達130kWh，50A電流放電功率可達到3000W，峰值功率預計可高達4800W。

由于其額定功率與中國大多數(shù)基站功率需求一致，無需改變原有設備，就能直接替換傳統(tǒng)備用電源使用，在智能電網(wǎng)、基站備用電源、島礁供電、特種設施備用電源及電動汽車增程器等領域具有廣泛的應用前景。

“由于功率受限，目前的鋁燃料電池仍無法替代目前的新能源汽車動力電池，特別是加速、爬坡性能跟不上。”薛業(yè)建說。

接下來，團隊將對電池性能進行提升，力爭研發(fā)出15千瓦額定功率以上的電源系統(tǒng)，為城市掃地車、搬運車等安上更環(huán)保、安全的動力源。