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镁空气储备电池或将成为市场主导

发布时间:2017-05-07  

全球资本市场也不断掀起科技股的炒作潮,高科技也在四川地震灾区展现重要作用。据相关媒体报道,中科院大连化学物理研究所研制的“镁空气储备电池”,一亮相四川灾区便引来广泛关注。镁空气储备电池能满足一台10瓦LED 照明灯工作30天,或为200部智能手机充满电。分析人士指出,鉴于镁储备电池的独特优势,其未来的普及将有望带动金属镁需求的增长。


牵动心弦的四川芦山地震现场,活跃着多支救灾队伍。除了公众熟知的子弟兵、医疗、志愿者等队伍外,还有数支特殊的队伍,即科技救灾队伍。其中,镁空气储备电池组成的应急移动电源设备队伍大受关注。


据介绍,这台大小1.2升、重1公斤左右的“充电器”,学名是“镁空气储备电池”,是中科院大连化学物理研究所国家973计划首席科学家孙公权专门为灾区带来的。用孙公权的话说,这个小家伙能满足一台10瓦LED照明灯工作30天,或为200部智能手机充电。这款“镁空气储备电池”能量十分高,能量密度单位达到800瓦时/千克,1公斤这种新型电池,相当于运用于汽车的铅酸电池的30倍。孙公权介绍:“不需要充电,换了镁片加点水就能接着干。”



需要指出的是,这台抢手的“充电器”才刚刚走出实验室不久。由中国科学院大连化学物理研究所主导的金属空气储备电源研究,主要是针对金属空气电池(包括镁-空电池、锂-空电池、锌-空电池和铝-空电池),通过对电池关键材料、系统集成和加工技术的创新研究,重点解决金属阳极腐蚀与钝化、空气阴极稳定性、固体产物管理及电池集成与加工技术等诸多问题,从而提高了金属空气电池的性能与寿命,降低了其成本。目前,已研制的镁空气储备电池样机比能量高达700Wh/kg,已达到国际领先水平。


分析人士表示,镁储备型电池的储存寿命可达10年以上,能在任何场合在临时使用时加清水或海水使之活化,活化后半小时内即可使用。其工作电压十分平稳,使用寿命一般为0.5-24小时。镁电池主要供军事通信和气象测候仪、海难救生设备和高空雷达仪等使用。


目前,韩国科学家完成了全球首次镁-空气电池汽车的路面测试。据相关媒体报道,韩国科技研究院宣布已成功完成了镁-空气电池驱动的汽车行驶测试,该院能源会聚研究中心的Cho Byung-won博士领导了该项目。镁-空气电池是同等大小锂电池所持能量的5倍,且其所需的充电时间更短。若比较镁-空气电池系统的动力汽车及传统的由汽油驱动的汽车相比,以相同的水平行驶,电动汽车模型具备更大的能量密度。


实际上,镁空气电池是以高能量密度著称。不过,镁阳极的反应效率较低,而空气阴极的响应速度较慢,这就意味着,尽管镁-空气燃料电池能够储存很多能量,但是将能量转换成实际的动力还十分有限。为了解决这个问题,韩国科技研究院使用了多种物质来改变镁阳极和空气阴极的化学成分,并提高反应效率和速度。最终,该团队的镁空气电池的能放较传统电池翻了一倍。


不仅如此,该电池的充电时间仅需10分钟,只需要更换一下镁板和盐水电解质。但是,中期来看,镁空气电池完全适用于电动汽车还为时过早。在实现商业化之前还有很多困难需要克服,其中最大的问题就是成本。目前镁空气电池汽车模型的燃料成本是汽油驱动汽车成本的三倍。Cho Byung-won博士称,尽管现在的燃料成本还很高,但一旦电池技术和氢氧化镁回收技术得到开发,其后期成本将有望大幅降低,因而镁空气电动汽车的商业化还是能够实现。

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