什么是金屬空氣電池？

在Form Energy取得鐵-空氣電池關鍵性突破之前，鐵-空氣電池相較于火熱的固態(tài)電池、鈉離子電池更不為人所知，本質(zhì)上鐵-空氣電池仍然屬于金屬-空氣電池的分支。

金屬空氣電池是以金屬為燃料，與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應“產(chǎn)生電能的一種特殊燃料電池。金屬空氣電池與常見的化學電池一樣，也是由正極、負極、電解液三大部分構成，其中正極板由金屬導電網(wǎng)、防水層、催化層壓制而成，正極以空氣中的氧氣作為活性物質(zhì)，在放電過程中，氧氣在三相界面上被電化學催化還原為氫氧根離子。

金屬空氣電池的負極為金屬，主要以電極電位較負的金屬如鎂、鋁、鋅、汞、鐵等作負極材料；電解液有固定使用與循環(huán)使用兩種方式，目前根據(jù)使用要求主要有KOH、NaOH、NaCI及海水。金屬空氣電池最突出的優(yōu)點即其可以將高能量密度的金屬負極與具備開放結構的活性空氣正極材料相結合，節(jié)約成本，提高比能量密度。

制作金屬空氣電池，可選用的原材料比較豐富。目前已經(jīng)取得研究進展的金屬空氣電池主要有鋁空氣電池、鎂空氣電池、鋅空氣電池、鋰空氣電池等，其中鋅-空氣、鋁-空氣電池的應用范圍最為廣泛。

例如日本三洋公司已制出大容量的二次鋅-空氣電池，采用空氣和電液受力循環(huán)的辦法，研制出電壓為125V容量為560A穐的牽引車用的鋅-空氣電池。再比如美國加利福尼亞州在使用鋁-空氣電池的電動汽車上，有過只更換一次鋁電極行駛里程便達1600km，美鋁加拿大公司和以色列公司Phinergy新展示的100公斤重的鋁-空氣電池也能儲存行駛3000公里的電量?

除了比能量高外，金屬空氣電池還有一個優(yōu)勢——壽命長，一般的金屬空氣電池的可循環(huán)次數(shù)高達10000次，而當前主流的鋰電池充放電可循環(huán)次數(shù)僅在3000左右，不過由于金屬空氣電池正極需要空氣作為活性物質(zhì)，故極易造成電解液的干涸從而影響實際使用壽命，但鐵-空氣電池突破了這一束縛。