铝燃料电池的工艺开发和工程样机研制进展-【新闻】电泳设备

2021-04-29 07:43

随着人类社会发展对电力能源的依赖程度越来越强,人类社会活动对电源需求以及经济性要求越来越高,现有的柴油发电机组、铅酸电池、锂离子电池、氢燃料电池等电源难于完全满足人们对电源的安全性、经济性和长续航等多样化需求。

金属燃料电池,又称为金属空气电池或金属空气燃料电池,是一种将镁、铝等轻金属为燃料的化学能直接转化为电能的装置。它具有能量密度高、低热辐射、低噪音、储存时间久、放电寿命长、适配温度范围宽、安全系数高、资源丰富及绿色无污染等优势,在智能电网、基站备用电源、岛礁供电、军事设施备用电源及电动汽车增程器等领域具有广泛的应用前景。

一直以来,铝燃料电池面临诸多技术瓶颈,如锰氧化物催化剂活性不高、空气阴极极化电阻较大、阳极铝析氢自腐蚀严重、热控制难及难以二次启动等,使得铝燃料电池产业化应用进展缓慢。

中科院宁波材料所动力锂电池工程实验室的研究团队应用石墨烯对空气阴极催化剂材料进行改性复合,大幅度提升电池电化学性能,系列研究工作发表在国际著名化学和电化学学术期刊上(Chemistry-A European Journal,2018,24,14816,Electrochimica Acta,2018,263,544,Energy Technology,2017,5,2226,Chemical Communications,2017,53,7921,Electrochimica Acta,2017,254,14),并受邀在Journal of Materials Chemistry A上发表综述评论(2018,6,10595)。

研究团队始终秉持把科技变成生产力的理念,历时近五年时间,在电池设计及系统集成技术方面进行了深入研究。2015年成功研制出能量密度400Wh/kg、容量3kWh、输出功率300W的镁燃料电池发电系统。2017年开发出高性能石墨烯基铝燃料电池核心部件(如图1),并成功研制出能量密度510Wh/kg、容量20kWh、输出功率1000W的基于石墨烯空气阴极的铝燃料电池发电系统。

图1石墨烯基铝燃料电池结构示意图和核心部件

近期,该研究团队联合浙江省石墨烯制造业创新中心研发团队大力推进铝燃料电池的工艺开发和工程样机研制,成功研制出能量密度高达545Wh/kg、容量达130kWh的石墨烯基铝燃料电池发电系统(见图2),该系统由6个10单元电池串联电池堆的阵列组成。测试结果表明,50A电流放电功率可达到3000W,峰值功率预计可高达4800W(见图3)。该电池系统有望应用于电动汽车等的动力电源或备用电源。为了展示该电池系统的使用效果,他们开展了对独栋建筑照明供电和石墨烯远红外能量房供电的演示(见图4)。

图2 1000W及3000W石墨烯基铝燃料电池发电系统

目前,该项目已经具备铝燃料电池关键材料与部件、单体电池、1kW模块化电池堆的小批量制备能力。研发团队正在积极寻找合适的合作伙伴,旨在加快推进产业化。

图3 3000W石墨烯基铝燃料电池发电系统性能曲线

图4 3000W石墨烯基铝燃料电池发电系统独立供电现场演示

b2c网站有哪些

腾讯qq代码

统一股

相关阅读
第二届中国阜新液压装备制造业展览会开幕-【新闻】穆林

第二届中国(阜新)液压装备制造业展览会开幕9月8日,第二届中国(阜新)液压装备制造业展览会开幕。此次展会由阜新市政府和省科技厅主办,主题为“创新、合作、共赢、发展”,旨在为国际、国内主机装备制造、液压及配套

2021-05-14 15:22
再次检查沧州任丘一化工厂车间电线被拆除-【新闻】光纤光缆

河北新闻网讯(记者王营)近日,河北新闻网网友通过《阳光理政》平台反映“沧州任丘一小化工厂偷排废水废气 村民头晕”的问题。任丘市环保局通过《阳光理政》平台做出回复表示,执法人员于11月16日对该厂再次进行了检查

2021-05-12 14:22
一句话新闻宁波机床协会理事会议顺利召开-【新闻】滑雪场

中国机床商务网栏目 一句话新闻】新闻一句话,遍布全天下。大家好,我是中国机床商务网的小魏。下面由我为大家播报今天的机床一句话新闻。请看主要内容:为了更好开展宁波市机床设备行业协会党建和诚信工作,协会2018理

2021-05-12 14:17
语义理解再获两大顶级奖项深思考为人工智能树立新标杆-【新闻】水银笔

人机对弈掀ai热议、无人驾驶蓄势待发、vr虚拟世界照进现实……当下,作为引领未来的战略性技术,人工智能已成为世界各国竞争焦点。若想在白炽化的竞争中脱颖而出,关键还得靠人工智能理论、技术和系统源头上的创新。

2021-05-12 13:59
掌握核心观念把新能源汽车零部件搞大搞强-【新闻】杀螨剂

在新能源汽车产业大潮中,还是有很多的机会有待我们发掘,更有很多的事情值得我们在原有的思维模式中反思,把汽车电子和新能源汽车部件做起来核心点在哪里?在技术层面,与供应链、制造、质量和业务单位如何联动?第

2021-05-12 13:51
心通桥反映网友盼文博西路等路灯亮起来市城管局给出答复-【新闻】焦作

中原网心通桥传递民声,职能部门有回应中原网(郑报全媒体记者 谷长乐)昨日,我们以《网友盼文博西路等多条道路路灯亮起来》为题,报道了文博西路、建设路西四环、行云路、郑航北街、嵩山路政通路等道路路灯不亮的问题

2021-05-12 13:36