说说铝燃料电池五要素
铝电池分类

铝电池分类一、铝电池的基本概念铝电池是一种以铝为负极、氧化物为正极的电池。
它的工作原理是通过铝负极的氧化还原反应来释放电能。
铝电池具有高能量密度、低成本、良好的循环寿命等优点,因此在许多领域有着广泛的应用前景。
二、铝电池的分类根据铝电池的不同特点和应用场景,可以将铝电池分为以下几类:1. 原位铝空气电池原位铝空气电池是指铝负极和空气正极直接反应产生电能的电池。
它具有高能量密度、长循环寿命等特点,适用于一次性使用的电子产品,如一次性摄像机、一次性手电筒等。
2. 铝锂电池铝锂电池是一种以铝为负极、锂离子为正极的电池。
它具有较高的能量密度和循环寿命,适用于电动车、储能系统等领域。
3. 铝盐水电池铝盐水电池是指以铝为负极、水溶液为正极的电池。
它具有低成本、无污染等特点,适用于一次性使用的电子产品和储能系统。
4. 铝硫电池铝硫电池是一种以铝为负极、硫为正极的电池。
它具有高能量密度、长循环寿命等特点,适用于储能系统等领域。
5. 铝空气电池铝空气电池是指以铝为负极、空气为正极的电池。
它具有高能量密度、长循环寿命等特点,适用于电动车、储能系统等领域。
三、铝电池的应用领域铝电池由于其优越的性能特点,在多个领域有着广泛的应用前景:1. 电动车铝电池具有高能量密度和较长的循环寿命,可以作为电动车的动力电源。
与传统的锂离子电池相比,铝电池具有更低的成本,更适合大规模应用。
2. 储能系统铝电池的高能量密度和较长的循环寿命使其成为储能系统的理想选择。
铝电池可以储存电能,并在需要时释放出来,用于平衡电网负荷、备用电源等应用。
3. 一次性电子产品铝电池可以通过简单的设计实现一次性使用,例如一次性摄像机、一次性手电筒等。
这些产品不需要充电,使用方便,适合一次性使用的场景。
4. 军事应用铝电池的高能量密度和长循环寿命使其在军事领域有着广泛的应用。
铝电池可以用于军事通讯设备、无人机等军事装备。
四、铝电池的发展趋势随着科技的进步和需求的增加,铝电池的研究和应用也在不断发展。
燃料电池的工作原理

燃料电池的工作原理燃料电池(Fuel Cell)是一种利用氢气等燃料直接产生电能的装置。
它具有高能量转换效率、低碳排放、静音无污染等优势,被认为是未来清洁能源的重要选择之一。
本文将介绍燃料电池的工作原理。
一、燃料电池的基本构成燃料电池由阳极、阴极和电解质膜三个关键组成部分构成。
阳极是一个负极,负责接收氢气燃料,并将其分解成氢离子(H+)和电子(e-)。
通常使用的阳极材料有铂、铂合金等。
阴极是一个阳极的对应极性,在燃料电池中,氧气是常用的阴极气体。
当氧气到达阴极时,它与氢离子和电子结合形成水。
阴极通常使用的材料有铂、铂合金等。
电解质膜位于阴极和阳极之间,起到分隔阳极和阴极的作用,阻止氢离子和电子直接相遇。
电解质膜必须具备良好的离子传导性和电子隔离性。
常用的电解质膜包括质子交换膜(Proton Exchange Membrane,PEM)和固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)。
二、燃料电池的工作原理可以用以下几个步骤来描述:1. 氢气供应:氢气燃料通过供应系统被输送至阳极。
2. 吸附和分解:氢气分子在阳极催化剂表面吸附,并被分解成质子和电子。
3. 离子传导:质子通过电解质膜传导到阴极。
4. 电子传导:电子无法穿过电解质膜,通过外部电路来传导,从而产生电流。
5. 氧气还原:氧气被输送到阴极,与质子和电子结合形成水。
综上所述,燃料电池的工作原理可以简述为:氢气经过阳极催化剂的作用被氧化成质子和电子,质子通过电解质膜传导到阴极,电子通过外部电路传导产生电流,最终在阴极与氧气结合形成水。
这个过程实现了燃料的直接转化为电能,而无需燃烧,因此燃料电池具有高效率、低排放的特点。
三、燃料电池的应用前景燃料电池具有广泛的应用前景,在不同领域有不同的应用形式。
1. 交通运输领域:燃料电池可以作为电动汽车的动力源,解决传统汽车所带来的尾气污染和噪音问题。
2. 移动设备领域:燃料电池可以作为移动设备的独立电源,比如手机、笔记本电脑等,延长使用时间。
金属铝燃料电池的研究

金属铝燃料电池的研究金属铝燃料电池(Al-FC)是一种新型的新能源技术,它被认为是电子未来的一种可持续能源解决方案。
金属铝燃料电池是由两个可逆反应组成的新型可再生能源,它由一个装有水溶性铝粉的铝燃料室和一个装有水溶性氧化剂的溶液室组成,在大气氧的氧化作用下,溶液室的氧化剂使铝粉进行溶解,释放出大量的电子,从而在电容器中储存能量。
金属铝燃料电池的好处非常明显:首先,它是一种环保的技术,可以使用氧化作用而不会释放有害的废气;其次,它具有较大的能量密度,可以快速释放出大量的电能,使电池系统可以迅速达到使用要求;最后,它可以重复使用,据估计,其复用率可达1000次,而传统电池仅可以使用500次。
此外,金属铝燃料电池的发展面临着诸多挑战。
首先,它的能量转换效率较低,在有限功率的情况下,这项技术的能量转换效率只有25%,远低于电池系统的最高标准;其次,它的制造和操作成本较高,这是由于需要使用大量的铝燃料、化学反应室和电路;最后,它的安全性较低,由于反应温度较高,存在易燃性和爆炸危险。
为了解决上述挑战,目前正在利用科学技术来提高金属铝燃料电池的能量转换效率、降低制造和操作成本,并改善设备的安全性。
研究人员认为,如果大力发展这项技术,将可以显著降低电子产品的产能和能源消耗。
金属铝燃料电池是未来电子能源解决方案的一种新技术,它具有环保、高能量密度和可重复利用等优点,但由于能量转换效率低、制造和操作成本高、安全性低等限制,金属铝燃料电池的发展面临着诸多挑战。
虽然存在很多问题,但科学技术的发展为金属铝燃料电池的发展提供了重要的帮助,相信金属铝燃料电池一定可以发挥出最大的作用,为未来可持续能源的发展做出重要的贡献。
综上所述,金属铝燃料电池是一种新发展的新能源技术,它具有环保、高能量密度和可重复利用等优点,但存在诸多挑战。
随着科学技术的发展,相信金属铝燃料电池未来一定可以成为可持续能源发展的重要组成部分,为未来可持续能源的发展做出重要的贡献。
铝空气燃料电池原理

铝空气燃料电池原理今天来聊聊铝空气燃料电池的原理。
你知道吗?有时候科学原理就藏在我们日常见过的东西里。
就像电池,我们每天都在用它给手机充电、让遥控器工作之类的。
铝空气燃料电池,其实和我们熟悉的普通电池有一些相似之处,但又很特别。
咱们先来说说普通电池,就是那种在手电筒里常用的干电池吧。
它里面有正负极材料,靠化学反应来产生电。
铝空气电池也差不多,不过它的名字基本上就告诉我们它的主要材料啦,一个是铝,另一个就是空气中的氧气。
打个比方吧,如果把铝空气电池想象成一个小工厂,那么铝就像是仓库里的原材料,氧气呢,就像是从外面定期送进来的关键货物。
铝这个金属可很活泼呢,就像一个活泼的小孩,很容易和别的东西发生反应。
在铝空气电池里,铝作为负极,会失去电子。
而空气中的氧气作为正极那边的反应物,要获得电子。
这一失一得之间,电子就开始在电路里跑来跑去啦,这么一跑,就形成了电流,这样电池就有电能输出了。
简单说起来,就像是一群小蚂蚁在搬东西,铝这边的小蚂蚁不断地把一个个“电子包裹”扔出去,氧气那边的小蚂蚁就把这些“包裹”接住,于是能量就在这个传递过程中产生了。
有意思的是,我一开始也不明白这个反应是怎么进行得这么巧妙的。
我当时就想啊,铝在空气中不是很容易就氧化生锈吗,怎么在这个电池里就能规规矩矩地按照我们想要的方式产生电呢?后来我才知道,这是因为这个电池里有特别的电解质。
你可以把电解质想象成促进这个电子传递和反应进行的“小助手”,它给铝和氧气的反应创造了一个特殊的环境,能够让反应在稳定的状态下进行,并且提高了发电的效率。
说到这里,你可能会问,那这个电池有啥特别的用处呢?其实它在一些特殊的场景下可真是个大宝贝。
比如说,在一些偏远地区,没有电网,供电特别不方便。
这个时候铝空气电池就能派上用场了。
因为铝是很丰富的材料,就像身边随时可以找到的石头(当然这只是个比喻啦,铝还是有它的提取和加工过程的),然后有空气的地方就有氧气。
只要稍微组装一下,就能让这个电池为当地居民提供电力,像照明啊,给小型电器充电啊之类的都可以。
燃料电池的结构与工作原理分析

燃料电池的结构与工作原理分析燃料电池(Fuel Cell)是一种新型能源转换技术,它可以将化学能转化为电能,在工业和家庭等各个领域得到了广泛应用。
那么,它的结构和工作原理是什么呢?一、燃料电池的结构燃料电池由多个部件组成,包括阴极、阳极、电解质和集流板等。
在这些部件中,电解质是最关键的组成部分,它分离了阴阳两极,并在其中提供离子传输通道。
电解质也被称为“质子交换膜”,通常使用聚合物膜,如聚四氟乙烯(PTFE)或氟化聚合物膜。
在此基础上,燃料电池可以分为不同的类型,如质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)等。
阴极和阳极分别位于电解质两侧,它们通过电解质连接起来,构成一个电池。
电路连接两个集流板,一个获得电子而另一个获得离子。
燃料供应系统将燃气提供给阳极侧,氧气供应系统将氧气提供给阴极侧。
燃料和氧气在阳极和阴极处发生氧化还原反应,產生出电子和离子,并在电路中流动,最终输出电能。
整个系统应该是一个紧密的结构,以确保燃气和氧气传递的有效性和连续性。
所有这些部件都应该严密相连,并彼此协调,确保燃料电池的正常运行。
二、燃料电池的工作原理燃料电池的工作原理基于氧化还原反应,其主要过程如下:1.燃料供给燃料电池需要氢气或类似氢气的化合物,如甲烷、丙烷或乙醇等。
这些气体会在燃料供应系统中进行气体净化和处理。
处理完成后,燃料会通过阴极电极并流向电解质的一侧。
2.氧气供给氧气也是燃料电池必不可少的元素。
氧气从空气中提取,流入燃料电池的散热器中进行预处理并得到压缩。
在流入电解质的另一侧时,氧气与燃料在电解质的表面相遇,反应并放出能量。
3.反应发生在发生反应之前,电解质会将燃料侧的氢原子分解为质子和电子。
质子向电解质中传递,电子向外流动并传递到阳极侧。
电子与在氧气侧的质子重新相遇,生成H2O并放出电子,从而产生电能。
4.输出电能电能通过电极板输送出去,供给终端设备使用。
在使用过程中,燃料电池会不断地从燃料和氧气中获取能量,并将其转化为电能。
铝发电原理

铝发电原理铝发电原理随着人类对环境保护的重视,可再生能源的广泛应用成为全球关注的热点问题。
其中,铝发电是一种新型的可再生能源,其原理是基于铝金属在水中的化学反应产生的能量来实现电力供应。
下面,我们将通过以下几个方面详细介绍铝发电的原理。
一、反应原理铝发电的反应原理是以铝金属为阳极,以水为电解质,在电化学反应的作用下,铝会失去电子产生氧化反应,同时水会受到还原反应释放氢气,反应式为:Al + 3H2O → Al(OH)3 + 3/2H2↑。
铝单质与水的反应是一种极强的氧化还原反应,能够释放大量的热量和电能。
二、电池构造铝发电电池由两个电极和一个质子交换膜组成,其中,外壳材料通常选用聚丙烯塑料,为了确保内部产生电化学反应必须有水分子存在,因此电池内部还需要配有正极反应槽、负极反应槽和质子交换膜。
水会进入电池中间的质子交换膜,与负极的铝金属发生氧化反应。
三、发电原理铝发电通过将铝与水反应并加以控制产生热能、电能并释放出来。
铝单质与水在电池中有极强的氧化还原反应,这种反应同时能够促发大量的热量产生,随着氢气和氧气的生成电子聚集水的质子交换膜中,在此过程中负极的铝会失去电子,正极的氧会接受电子,从而在质子交换膜中产生电流。
四、优点与应用铝发电是一种相对环保的发电方式,它的优点在于:一、产能稳定,可持续运行时间较长;二、生产成本低、维护方便;三、过程安全、无污染、无排放。
因此,铝发电的应用范围非常广泛,包括军事工程、遥控机械、空间探测器、消费类电子设备等。
此外,铝发电的应用将促进环境保护事业的发展,为人类提供更可靠、环保的清洁能源。
总结总体来说,铝发电是一种相对环保、便捷的新型能源。
通过本文的介绍,我们了解到了铝发电的反应原理、电池构造、发电原理、优点与应用。
相信随着技术的不断发展,铝发电将会逐渐成为我们日常生活最为常见的能源来源之一。
3“五高一低”和“五低一高”工艺

“五高一低”和“五低一高”工艺在预焙槽上的研究与实践电解一厂梁吉清摘要:随着铝工业的发展,电解生产管理是铝行业共同关注的课题。
通过几年来的研究与实践,总结出“五高一低”(即:高温、高分子比、高电压、高效应系数、高电解质水平、低铝水平)启动槽,“五低一高”(低温、低分子比、低氧化铝浓度、低效应系数、低铝水平、高极距)生产槽的管理经验。
关键词:电解生产管理启动槽生产槽1.电解生产的管理思路1.1 保持平稳保持平稳是电解生产过程的最基本条件。
首先是要保持合理的技术条件,少变动,不变动,即使变动也要控制变动量,使变动幅度控制在槽子自调能力所能接受的范围之内。
做到温度、电压、电流强度、氧化铝浓度、二个水平、分子比、出铝量波动要小,槽帮规整稳定。
其次是尽量减少来自操作、原料、设备带来的干扰,创造技术条件,得以平稳保持的环境。
1.2 技术条件比操作更重要要想使槽子平稳,高产,寿命长,操作质量虽也重要,但合适的技术条件更为重要。
操作质量是由操作者来实现的,而合适的技术条件是由管理者确定的。
当槽子普遍发病时,除考虑外界因素干扰外,首先要考虑技术条件是否失调,良好的操作质量无疑能促进技术条件平衡;合理的技术条件反过来又能为实现良好的操作质量减少操作频度创造良好的条件。
槽子的技术条件失调,大大增加了无效和疲于奔波的劳作。
恶化的操作环境,素质水平参差不齐的操作者,即使有保证质量的良好愿望也力不从心。
因此,技术条件考核比操作质量考核更重要。
1.3 预防为主,处理为辅在电解生产管理中,要树立“预防为主,处理为辅”的指导思想。
要做好预防工作,首先是保持合理而平稳的技术条件,其次是严格把握各项操作质量,提高氧化铝、阳极、氟化盐等主要原材料的质量。
要注意槽子状态的解析,研究槽子的运行动向,做到未雨绸缪,先发制槽,防患于未然。
1.4 注意先天期管理槽子先天期管理是电解生产管理的重中之重。
是我们赋予槽子生命和灵性阶段,也是槽子一生中内部矛盾变化最为激烈的时期。
燃料电池系统的组成和工作原理

燃料电池系统的组成和工作原理今天来聊聊燃料电池系统的组成和工作原理的事儿。
你们想啊,就像我们平时用手机得充电一样,要是有一种东西能一直给手机供电,多方便呀。
燃料电池就有点这意思。
其实,燃料电池并不像咱们一般说的电池,它更像是一个发电小工厂。
先来说说燃料电池系统的组成吧。
燃料电池系统主要有电极、电解质和催化剂这些部分。
电极就好比是这个小工厂的大门,燃料和氧化剂得从这儿进去,反应产生的东西也从这儿出来。
一个是阳极,一个是阴极,就好像进出的两道门。
电解质呢,就像工厂里的传送带,它能让一些特殊的小粒子在电极之间传递,保证这个“生产流程”顺利进行。
催化剂可就重要了,它就像是工厂里那个神奇的小助手,能让本来反应很慢的东西,快速发生反应。
比如说像铂这种金属,就是很好的催化剂,就像厨房里的调味料,虽然放得不多,但是没有它,菜的味道就完全不一样。
现在咱们说到这工作原理了。
从本质上讲,是燃料和氧化剂发生化学反应产生电能。
打个比方吧,想象一下燃料是一堆木柴,氧化剂是满满的氧气,当它们相遇的时候就会燃烧发光发热,这里的热就相当于要转化成的电能。
不过呢,在燃料电池里这个过程比较“特殊”。
以氢燃料电池为例,氢气在阳极这个大门被催化后分解成氢离子和电子,氢离子就像一个个听话的小蚂蚁,沿着电解质这个传送带跑到阴极那边。
而电子呢,它们走不了这个“传送带”,那就只能从外部的电路跑过去,这个电子移动的过程就是形成电流啦,就像水流一样,电流也是从高电位的地方流向低电位的地方,这就给外面的用电器供电了。
等氢离子和电子都到了阴极这边后呢,又和那边的氧气结合,就像氢气和氧气在一个特殊的小空间里约好了见面重逢一样,又变成水排出去了。
老实说,我一开始也不明白为啥燃料电池里的反应这么神奇,但是慢慢学习后发现,这里面的原理还真是充满智慧。
有意思的是,燃料电池有好多实际应用的地方呢。
比如说在新能源汽车上,燃料电池就能够让汽车跑起来,而且排放物只有水,很环保。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
说说铝燃料电池五要素
笔者在此所说的铝燃料电池的五大要素是指构成电池的五大部分:阳极、阴极、电解质、催化剂、生成物Al(OH)3处理。
现对它们的方方面面作一全面的简单介绍。
铝阳板
铝燃料电池的阳极是用铝合金制的,不能用纯铝,一是因为纯铝的钝化很快,极化严重。
纯铝表面上的钝化膜即氧化膜(当然铝合金上也有)只有约5nm厚,但很致密,造成负极极化增大、电位正移和电压滞后。
铝的氧化(钝化)过程可分为三个阶段:无定形Al2O3生成期、晶体氧化物形成期、氧化进程极慢期。
不可用纯铝的另一原因是,铝会在电解质中发生腐蚀,又称自放电,析出氢(6Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑),降低电极的库伦效率、混合,以及加大传质系数。
工业纯铝中,Fe、Cu、Si等杂质使自腐蚀显着上升,添加Mn可抵消铁的不利影响,无锰时,Fe与Al形成Al3Fe,对基体铝呈阳性;有Mn时则形成Al6FeMn,其电位与基体铝的几乎相等。
添加Mg会导致基体铝的阴极极化,使铝电位负移和较小腐蚀,同时若Mg含量较大,可产生Mg2Si,其电化学性质与铝的相近,缩小了电化学性质差异,降低铝的腐蚀。
铝电极在碱性电解液中的腐蚀速度、电化学活性与其晶体结构有关:纯铝晶体是各向异性的,活性点少,腐蚀在全电极表面上不均匀,加入某些合金化元素可减弱原有晶体的各向异性或消失,从而使整个电极表面发生均匀腐蚀,不过,一旦合金化元素含量过大,会形成新相,富集于晶界,使晶界优先溶解,造成电极不均匀腐蚀和自腐蚀速度上升。
铝合金晶粒越细小与均匀,铝阳极表面溶解越均匀,铝电极电流效率越高。
铝表面那层致密的钝氧化膜使电池的内阻上升,限制其电化学活性的发挥。
因此,优质的铝阳极必须有活化的氧化膜层,又有高的抗腐蚀性能,目前的研究表明,Ga、Bi、Pb、Sn、In、Mg、Ti、Mn、Ce、Si等元素既能提高氧化铝膜的活性又能抑制铝的腐蚀。
例如锡离子Sn+4进入氧化铝膜后,取代了Al+3离子,并产生空穴,使氧化铝膜电阻明显下降,使铝电极电位明显负移,电流明显增大;Ga会沉积于铝阳极表面使其活化,Al-Sn-Ga合金阳极溶解时,Sn和Ga溶入溶液,Sn+4在铝电极表面沉积,随
后Ga离子沉积于锡造成的空位内,从而电极表面不断产生新的活性点,因而Al-Sn-Ga 合金有高的活化特性。
前面说过,Mn可以抵消Fe的不利影响,而且Al-Mn合金阳极极化时,由于Mn的富集形成了双层氧化膜,内层主要为Al2O3,但也有Mn,外层为Mn富层,Mn的电位更负些,提高了合金的活性。
哈尔滨工业大学研发的Al-0.3Ga-0.3Bi-0.45Pb四元铝合金有优秀的电化学性能,是一种铝燃料电池阳极好材料;中船重工公司研制出在4mol/L的NaOh溶液中电位为-1.37V(对Hg/HgO电极)的Al-Pb-Ga铝合金;内斯托利迪(Nestoridi)等发展的Al-0.1Sn-0.05Ga铝合金在NaCl溶液中的开路电位为-1.5V,电流密度>0.2A/cm2(对SCE电极);河南科技大学文九巴等对Al-Zn-In系阳极合金作了深入的组织与性能研究,研制出的Al-5Zn-0.03In-5Mg-0.05Ti-(0.1Si、0.5Mn、0.5Ce)阳极合金具有优秀的阳极性能。
上述合金的Ga、In、Zn、Sn等都是一些可与Al形成低熔点共晶体的元素,是可使铝电极能满足大电流放电要求,它们构成的低熔点共晶合金中的共晶体在电池工作温度下处于熔化状态,钝化氧化膜会变为微孔结构,从而增加电解液与铝基体面积,提高放电性能,电极电位负移。
在纯铝中添加可形成低熔点共晶体的合金化元素后,材料的开路电压一般可向负方面移动500mV以上,其电化学性能得到了大幅度地提高。
铝在电解液中的腐蚀总伴随着析氢效应,可通过抑制析氢反应来抑制铝的腐蚀行为。
由于析氢反应的难易与电极的氢超电位有关,因此添加高氢超电位元素可大大降低腐蚀,提高其利用率。
提高氢超电位的元素有Bi、In、Pb、Hg、Cd、Sn、Tl(铊)、Zn等。
我们知道,铝阳极的电流效率和腐蚀形态取决它的微观结构,而这种微观结构与组织除受到合金化影响外,还与材料的热处理方面有很大关系。
热处理对阳极铝合金的效果为:均匀处理,电位最负,极化小;退火,电位略正移,极化也小;淬火,极化加大,表面阳极溶解不均匀;淬火与时效,材料会含有热缺陷,腐蚀不均匀。
在这4种热处理中,在对Al-Zn-In合金阳极的电流效率中以均匀化和退火有最高的电流效率,可达94%——98%;后两种处理会在材料的微观组织中引发热缺陷(断层槽),产生局部溶解腐蚀,阳极电流效率约69%。
铝阳极形状对电池性能也有一定影响,适合的电极形状可以降低铝阳极的腐蚀,增大电池功率和放电密度。
对不同形状的铝阳极,如圆柱形、平板形、楔形等都有人作过研究,现在还很难说哪种形状最佳,但是当下用得多的还是平板式的。
空气电极与催化剂
铝燃料电池的核心是空气电极即阴极,由透气膜和催化剂组成,催化剂用的是铂pt,因为它有很好的活性、稳定性和选择性。
氧化剂(氧气)存储在电池外部容器中,需要时才会在压力作用下流入电池阴极或用泵打入,实际上大多数电池都使用空气,用纯氧的不多,空气进入阴极之前应经过净化处理。
氧电极的研究主要集中在两方面:电极结构优化,提高氧的气相传质速度;高效催化剂与价格较低的催化剂,克服氧还原过程中严重的电化学极化。
在铝燃料电池生产成本中,贵金属pt催化剂占有很大比例,而且贵金属催化剂对中毒和烧结很敏感。
2016年,全世界的铂产量189.8吨,中国的产量3.3吨,上海黄金交易所的年平均价格221.81元/克。
作为催化剂载体的碳本身也有一定的催化作用。
早期催化剂研究多集中于贵金属,如Ni、Ag、Pt等,它们不但价格高,而且没有从根本上解决催化活性问题。
近些年来,在研究有机催化剂、金属复合氧化物催化剂,特别是在钙铁矿型复合氧化物催化剂方面取得了一定的成效。
廉价的MnO2对氧的还原过程有一定的催化作用,而稀土氧化物为酸性,化学性质活泼,有催渗作用。
以溶胶凝胶法制备的La0.6Ca0.4CoO3钙铁矿型氧化物催化剂对铝燃料电池的氧阴极有很好的催化作用,以它的含量为25%时催物效果最强。
混合催化剂的催化性能往往比单一催化剂的好,例如5%La0.6CoO3+15%CaO、10%La0.6Ca0.4CoO3+10%CaO、5%La0.6Ca0.4CoO3+15%ZnO、10%La0.6Ca0.4CoO3+10%MnO2等都有相当好的电化学性能。
非常新能源科技有限公司成功地制备出高效的氧还原催化材料及空气扩散电极的连续化生产工艺,他们采用新型催化剂配方,制备的空气电极不但成本低而且性能优越,其放电密度与国外同类水平的相当,2013年该公司建成了国内首条连续化半自动化的燃料电池空气阴极生产线。
为了满足不断发展的智能电网、移动通讯、电动汽车和应急救灾的需要,中国科学院宁波材料研究所于2017年5月研制成功基于石墨烯空气阴极的千瓦级铝空气电池发电系统,其能量密度高达510Wh/kg、容量20kWh、输出功率1000W,该系统可同时为1台电视机、1台电脑、1台电扇及10个60W照明灯泡同时供电。
研究团队正在积极开发用于通讯基站备用电源和电动汽车增程器的5kW级大功率铝燃料电池系统。
2016年,中国有约600万个通讯基站,在用1000多万组铅酸蓄电池组,急需以性能优秀的铝燃料电池取而代之。
电解质(液)与生成物Al(OH)3
当下,铝燃料电池用的电解质有碱性的也有中性的,但以碱性的为主,因为它能。