抑制铝空气电池腐蚀的新策略
以铝空气电池为代表的金属-空气电池具有很高的理论能量密度,但是在储存和待机等不工作的状态下,负极往往会发生不可逆腐蚀,从而导致了电池能量密度损失和寿命下降。
目前,抑制铝空电池腐蚀的策略不少,包括负极合金化(Zn,In,Mg,Ga,Sn,Bi,B,Mn)、电解液添加剂(ZnO,SnO32–,In(OH)3,BiO3-3,Ga(OH)4–,MnO42–,Cl–,NO3–,SO42-,SnO32–)、凝胶电解质,关闭时排空电解液等,这些策略一定程度上抑制了腐蚀,但是相对应的降低了体系的能量密度和功率密度。

因此,美国麻省理工学院的Brandon J.Hopkins等人发展了一种以油替换电解液的新策略,设计了一套流动电解液体系,并在负极加入疏水性的PTFE隔膜,电解质中加入不导电的全氟聚醚油。当电池工作的时候,电解质在电池系统中流动。当电池不工作的时候,全氟聚醚油泵入系统中,充满与负极中的金属电极和隔膜之间。
基于这一设计,铝空电池的腐蚀减少了99.99%,自放电速率降低到0.02%,能量密度可达到700WWh/L和900Wh/kg。
全文链接:http://science.sciencemag.org/content/362/6415/658
(吴俊男)