一種鋁空氣電池的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種鋁空氣電池，其是使用活性炭吸附空氣中的氧作為正極、使用了鋁片的負極、以及電解液的鋁空氣電池，所述活性炭為兩組片狀結構，所述鋁片設置于兩組活性炭之間；所述活性炭和所述鋁片一同平方安置于所述電解液中，靠所述電解液的液面處的所述活性炭的外側設置有高分子膜，所述高分子膜將所述電解液與空氣分離；所述電解液中添加有催化劑。本發明的鋁片設計立體網狀結構，近似于魚鰓結構，從而使得鋁片能夠充分與電解液反應，從而提高發電效率。另一方面高分子膜避免因電解液直接與空氣接觸導致的變質，同時也可以避免電解液漏出，污染環境。
【專利說明】
一種鋁空氣電池
技術領域
[0001]本發明涉及空氣電池，具體講是一種鋁空氣電池。
【背景技術】
[0002]鋁空氣電池是以金屬鋁作為燃料和空氣作用發電的電池，其陽極是鋁金屬，陰極是多孔的碳粉和碳纖維的復合材料。鋁和碳材都很輕，陰極的反應物直接由空氣取得，因此能量密度很高，理論放電值計算可達8，000Wh/kg以上。
[0003]鋁電極于堿性溶液中的化學反應方程式如下式(I)的放電反應與下式(2)的產氫反應所示。
[0004]A1+40H>Al(0H)4-+3e-；E = 2.35V vs.SHE(I)
[0005]2A1+6H20^2A1(0H)3+3H2(2)
[0006]由目前文獻上的數據，鋁空氣電池實際能量密度已超出300Wh/kg，比商用鉛酸電池或鎳氫電池均大上數倍。此外，鋁金屬材料僅為鎳金屬材料的1/7價格，未來在量產上的材料成本較為低廉。鋁金屬的耗用與回收再生并不是商業化的障礙，電池發電后的剩余產物主成分為氫氧化鋁或氧化鋁，可以通過回收再利用，由于氫氧化鋁或氧化鋁為自然界存在的礦物，因此就算直接拋棄對環境生態也沒有影響，是高環境親合性的電池。
[0007]但是，鋁空氣電池還存在充電較慢的問題。雖然鋁空氣電池含有高的比能量，但比功率較低，充電和放電速度比較緩慢，電壓滯后。由于還會發生電池漏液等現象，所以導致仍有部分使用情境還需要解決。
【發明內容】
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供了一種鋁空氣電池，其是使用活性炭吸附空氣中的氧作為正極、使用了鋁片的負極、以及電解液的鋁空氣電池，所述活性炭為兩組片狀結構，所述鋁片設置于兩組活性炭之間；所述鋁片為3D打印的立體網狀結構;所述活性炭和所述鋁片一同平方安置于所述電解液中，靠所述電解液的液面處的所述活性炭的外側設置有高分子膜，所述高分子膜將所述電解液與空氣分離;所述電解液中添加有催化劑。
[0009]進一步地，所述立體網狀結構為網厚0.05mm-2mm，網孔0.01*0.0lmm-0.1*0.1_。
[0010]進一步地，所述立體網狀結構包括中心桿和鰓片組成；所述鰓片為多組排列設置于所述中心桿上。
[0011 ]進一步地，所述高分子膜為氧選擇性透過膜。
[0012]進一步地，所述高分子膜是選聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚酰亞胺中一種或幾種的混合物。
[0013]本發明的鋁片設計立體網狀結構，近似于魚鰓結構，從而使得鋁片能夠充分與電解液反應，從而提高發電效率。另一方面高分子膜避免因電解液直接與空氣接觸導致的變質，同時也可以避免電解液漏出，污染環境。
【附圖說明】
[0014]為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中，
[0015]圖1本發明所述的一種鋁空氣電池結構示意圖；
[0016]圖2本發明所述的一種鋁空氣電池的鋁片結構示意圖；
[0017]圖3本發明所述的一種鋁空氣電池的鋁片結構a局部放大示意圖；
[0018]圖中表示為；卜活性炭;2-鋁片;3-高分子膜;4-電解液;5-中心桿;6-鰓片。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。
[0020]如圖1所示，活性炭I為兩組片狀結構，鋁片2設置于兩組活性炭I之間；活性炭I和鋁片2—同平方安置于電解液4中，靠電解液4的液面處的活性炭I的外側設置有高分子膜3，高分子膜3將所述電解液4與空氣分離。
[0021]如圖2所示，鋁片2為3D打印的立體網狀結構，網規格為網厚0.05mm，網孔0.01*0.1mm0
[0022]如圖3所示，立體網狀結構為三排鰓片6設置于中心桿5上。
[0023]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種鋁空氣電池，其是使用活性炭吸附空氣中的氧作為正極、使用了鋁片的負極、以及電解液的鋁空氣電池，其特征在于，所述活性炭為兩組片狀結構，所述鋁片設置于兩組活性炭之間；所述鋁片為3D打印的立體網狀結構;所述活性炭和所述鋁片一同平方安置于所述電解液中，靠所述電解液的液面處的所述活性炭的外側設置有高分子膜，所述高分子膜將所述電解液與空氣分離;所述電解液中添加有催化劑。2.根據權利要求1所述的鋁空氣電池，其特征在于，所述立體網狀結構為網厚0.05mm-2mm，網孔 0.01*0.0lmm-Q.1*0.1mm。3.根據權利要求1或2所述的鋁空氣電池，其特征在于，所述立體網狀結構包括中心桿和鰓片組成;所述鰓片為多組排列設置于所述中心桿上。4.根據權利要求1所述的鋁空氣電池，其特征在于，所述高分子膜為氧選擇性透過膜。5.根據權利要求1或4任一項所述的鋁空氣電池，其特征在于，所述高分子膜是選聚砜、聚醚砜、聚苯砜、聚偏二氟乙烯、聚酰亞胺中一種或幾種的混合物。
【文檔編號】H01M4/74GK105845943SQ201610373524
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】王曦
【申請人】王曦