可充電鋅空氣電池明年將替代鋰電池

小到手機Mp3,大到電動汽車,如何制造更安全、續航時間更長、充電循環數更多的充電電池一直都是關鍵的技術難題.我們使用多年的鋰離子電池技術有很多明顯的缺點,比如電量退化快、壽命短、不環保等,曾多次出現的鋰電池過熱、爆炸事故也至今仍讓人心有余悸.

在多種有望替代鋰電池的技術當中,近期又出現了一股新勢力:鋅空氣可充電電池.事實上,鋅空氣電池技術發明至今已有百余年的歷史,使用活性炭吸附空氣中的氧作為正極活性物質,以鋅為負極,以氯化銨或苛性堿溶液為電解質.20世紀六十年代由于航天工程帶來的技術改進,鋅空氣電池開始進入實際應用.如今,不少助聽器中使用的紐扣電池,實際上就是鋅空氣電池.

由于鋅空氣電池的結構限制,長期以來一直無法實現循環利用的可充電電池技術.而近幾年,挪威科研機構SINTEF通過改進鋅電極以及內部濕度控制,實現了鋅空氣電池的充電技術.目前的可充電鋅空氣電池在實驗中已經實現了超過100次充放電循環,預計壽命可達到200次.相比鋰電池,鋅空氣充電電池的儲存電量是它的三倍,成本是鋰電池的一半,并且完全沒有過熱爆炸的安全隱患.

SINTEF在瑞士成立的ReVolt公司專門負責鋅空氣充電電池的產品開發和市場推廣.該公司表示,用于助聽器的微型鋅空氣充電電池明年就會開始銷售,可用于手機等其他移動設備的鋅空氣充電電池隨后也會推出.到上市時,其充放電壽命應可達到300到500次.

另外,通過借鑒燃料電池結構,ReVolt表示鋅空氣充電電池未來還將應用在電動汽車當中,充放電壽命超過10000次,不過這項技術目前距離實用還有很遠的距離.