镁空气电池研究进展.ppt

关于镁空气电池研究进展目录/contents1镁空气电池简介23镁空气电池的发展方向镁空气电池的研究及应用现状第2页,共19页，星期六，2024年，5月Part1镁空气电池简介第3页,共19页，星期六，2024年，5月

表一几种电池的电压和能量密度对比Table1Volatgeandenergedensitycomparisonofselectedbatteries金属空气电池金属空气电池是一类特殊的燃料电池，它是以金属为燃料，与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能。具有能量密度高、安全、污染小等特点。主要包括锂空气电池、镁空气电池、铝空气电池、锌空气电池等。第4页,共19页，星期六，2024年，5月

镁空气电池工作原理水体系：阳极：Mg-2e-=Mg2+阴极：O2+2H2O+4e-=4OH-总反应：2Mg+H2O+O2=2Mg(OH)2非水体系：阳极：Mg-2e-=Mg2+阴极：O2+2e-=O22-或O2+4e-=2O2-总反应：Mg+O2=MgO2或2Mg+O2=2MgO图一镁空气电池的典型结构和工作原理Fig.1TypicalstructureandworkingprincipleofMg-airbattery第5页,共19页，星期六，2024年，5月镁空气电池的优点储量丰富、价格便宜清洁、安全压降小、放电电压稳定理论电压和能量密度高第6页,共19页，星期六，2024年，5月Part2

镁空气电池研究及应用现状第7页,共19页，星期六，2024年，5月一、镁阳极镁合金化将镁与其它金属如Al，Mn，Zn等形成合金，减少镁阳极的腐蚀，提升电池的性能提升镁自身的性能?纯度—高纯度镁（99.99%）作为阳极可以比某些合金的腐蚀率更低?形态微/纳米结构增大比表面积，加速反应加速Mg(OH)2沉淀第8页,共19页，星期六，2024年，5月表二镁阳极的分类Table2TypesofMganodeforMg-airbatteries第9页,共19页，星期六，2024年，5月二、电解液镁空气电池的高极化和低库伦效率不仅与电极有关也与电解液密切相关，因此选择一种合适的电解液也是至关重要的。关于电解液的研究主要有以下几个方面：电解质溶液的PH，溶液中阴离子的种类，溶液浓度等。第10页,共19页，星期六，2024年，5月三、空气电极镁空气电池的性能与空气电极密切相关。典型的空气电极有四层组成：疏水层，气体扩散层，催化层和电流收集层。现在关于空气电极的研究主要围绕气体的有效扩散以及合适的高效催化剂等。第11页,共19页，星期六，2024年，5月中性水溶液中可能的氧还原路径为：O2+2H2O+4e-=4OH-?O2+H2O+2e-=HO2-+OH-?HO2-+H2O+2e-=3OH-?2HO2-=2OH-+O2?副反应的发生减缓了氧还原过程，因此需要有一种高效的催化剂，提高反应活性，加快反应速度。