实用大容量三电极方形锌空气电池

摘要

锌空气电池具有高安全、大容量、低成本和低自放电等特性,因此获得广泛关注。可充电式锌空气电池在商业化过程中最重要的问题在于难以找到合适的双功能催化剂同时长时间实现氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER),而三电极电池结构是一个有效解决此问题的方案。另外,大容量方形锌空气电池在商品化过程中的耐漏液性能极其重要。本文报道了一种可商业化的大容量三电极方形锌空气一次电池,该电池具4大创新特点:(1)放电性能优异,在合适的电流放电情况下锌粉利用率高达97.0%;(2)高耐漏液性能,其耐漏液性能比市面上的方形锌空气电池更好,经过高低温测试以及高温45℃储存1个月测试不会出现漏液现象;(3)比容量大,单电芯比容量可达356 A·h/kg,由此串并联而成的电池包放电能量密度达到405 W·h/kg;(4)结构新颖,采用双面ORR空气极的锌空气电池结构可大幅度增加空气催化有效面积,提高电池的放电功率,此外,其中一面ORR空气极未来可切换为OER空气极,电池变为三电极结构有助于推动可充式锌空气电池的发展。