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四、其他動(dòng)力電池介9 .717M 目前除主流的鋰離子動(dòng)力電池外，動(dòng)力電池還包括空氣電池、超級(jí)電容和飛輪電池等。這里對(duì)這些動(dòng)力電池進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明，以使讀者對(duì)動(dòng)力電池有更加全面的了解。 1．空氣電池 空氣電池是以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，常用金屬為負(fù)極活性物質(zhì)的一類(lèi)電池，其電解質(zhì)常用堿性氫氧化鉀（KOH）溶液。因?yàn)樽鲐?fù)極的金屬材料可以有很多選擇，所以空氣電池的種類(lèi)也較多，一般以所選負(fù)極材料的金屬名為電池名稱(chēng)的第一個(gè)字，后加空氣電池即為電池名，常見(jiàn)的有用鋅（Zn）做負(fù)極的鋅空氣電池和以鋁（AI）為負(fù)極材料的鋁空氣電池。 （1）鋅空氣電池用空氣（氧）作正極，以金屬鋅（Zn）作負(fù)極，電解質(zhì)采用氫氧化鉀（KOH）水溶液。鋅空氣電池的電化學(xué)反應(yīng)與普通堿性電池類(lèi)似，在放電時(shí)，蓄電池負(fù)極上的鋅與電解質(zhì)中的OH一發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，釋放出電子，與此同時(shí)蓄電池正極反應(yīng)層中的催化劑與電解液及氧氣（通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入蓄電池的空氣中）相接觸而發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)吸收電子。鋅空氣電池充電過(guò)程進(jìn)行得十分緩慢。鋅空氣電池正極的鋅板或鋅粒在放電過(guò)程中被氧化成氧化鋅而失效后，通常要采用直接更換鋅板或鋅粒和電解質(zhì)的辦法使鋅空氣電池恢復(fù)性能。 （2）鋁空氣電池以高純度鋁AI（鋁的質(zhì)量為99.99%）為負(fù)極，以空氣（氧）為正極，以氫氧化鉀（KOH）或氫氧化鈉（NaOH）為電解質(zhì)。鋁空氣電池的化學(xué)反應(yīng)與鋅空氣電池類(lèi)似，攝取空氣中的氧氣在蓄電池放電時(shí)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，鋁和氧氣相互作用產(chǎn)生氧化鋁。相比新能源汽車(chē)用的其他蓄電池，鋁空氣電池具有以下特點(diǎn)： ①比能量大：鋁空氣電池的理論比能量可達(dá)8 100Wh/kg、目前鋁空氣電池的實(shí)際比能量只達(dá)到350Wh/kg，但這也已是鉛酸電池的7～8倍，鎳氫電池的 5.8倍，鋰電池的2.3倍。 ②質(zhì)量輕：鋁空氣電池質(zhì)量?jī)H為鉛酸電池質(zhì)量的j2%，由于蓄電池質(zhì)量大大減輕，車(chē)輛的整備質(zhì)量也大幅度降低，因而可以提高車(chē)輛的裝載量或延長(zhǎng)續(xù)駛里程。 ③更安全：鋁沒(méi)有毒性和危險(xiǎn)性，鋁對(duì)人體不會(huì)造成傷害，鋁可以回收循環(huán)使用且不污染環(huán)境。 ④生產(chǎn)成本較低：鋁原材料豐富，生產(chǎn)成本較低。鋁回收再生方便，回收再生成本也較低。與鋅空氣電池一樣，鋁空氣電池也可采用更換鋁電極的方法來(lái)解決鋁電池充電較慢的問(wèn)題。由于鋁空氣電池比功率較低，充電和放電速度比較緩慢，電壓滯后，自放電率較大，需要采用熱管理系統(tǒng)來(lái)防止鋁空氣電池工作時(shí)的過(guò)熱。 2．超級(jí)電容器 一對(duì)浸在電解質(zhì)溶液中的固體電極在外加電場(chǎng)的作用下，電極表面與電解質(zhì)接觸的界面解電荷會(huì)重新分布、排列，作為補(bǔ)償帶正電的正電極吸引電解液中的負(fù)離子，負(fù)極吸引電解液中的正離子，從而在電極表面形成緊密的雙電層，由此產(chǎn)生的電容稱(chēng)為雙電層電容。雙電層由相距為原子尺寸微小距離的兩個(gè)相反電荷層構(gòu)成，這兩個(gè)相對(duì)的電荷層就像平板電容器的兩個(gè)平板一樣，亥姆霍茲首次提出此模型，如圖37所示。超級(jí)電容器主要由集電極（電容板）、電解液和絕緣層等組成，能量以電荷形式存儲(chǔ)在電極材料的界面。充電時(shí)電子通過(guò)外加電源從正極流向負(fù)極，同時(shí)正、負(fù)離子從溶液體相中分離并分別移動(dòng)到表面，形成雙電層。充電結(jié)束后，電極上的正負(fù)電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電穩(wěn)定后在正負(fù)極間產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的電位差。在放電時(shí)電子通過(guò)負(fù)載從負(fù)極流到正極，在外電路產(chǎn)生電流，正負(fù)離子從電極表面被釋放進(jìn)入溶體相呈電中性，雙電層電容的大小與電極電位和表面積的大小有關(guān)，雙電層電容器電極通常由具有高比表面積的多孔炭材料組成。炭材料具有優(yōu)良的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，其密度低，抗化學(xué)腐蝕性能好，熱膨脹系數(shù)小，可以通過(guò)不同方法制得粉末、顆粒、塊狀、纖維、氈等多種形態(tài)。 
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