什么是锌空气电池
锌空气电池是一类特别的燃料电池，正极运用空气中的氧，负极选用金属锌，电解液选用水溶性电解液，已有100多年的开展前史。主要产品类型分为锌空气一次电池和锌空气二次电池，一次电池常运用于路灯中，可再充式锌空气二次电池因大规模储能的鼓起率先在美国产业界引起注重。
可直接再充式锌空气二次电池在运转进程中金属锌电极发作溶解或堆积，放电产品溶解在碱性电解液中；空气中的氧气在负载双功用电催化剂的空气电极中，进行氧复原（ORR）或氧分出（OER）电化学反响，完结电能与化学能彼此可逆转化。锌空气电池化学方程式如下：
负极：Zn+2OH–→ZnO+H2O+2e–
正极：O2+2H2O+4e–→4OH–
总反响：2Zn+O2→2ZnO
锌空气电池特色
（1）低本钱特性：原材料负极锌、正极空气、水基碱性电解液都满意廉价。本钱多产生在空气电极催化剂，比较氢燃料电池催化剂，锌空气空气电极催化剂执役在碱性电解质中，催化剂品种挑选极端宽广。美国EOSEnergyStorage公司揭露信息显现，250kW/1MWh体系体系全寿数周期本钱为212$/kWh（约1450元/kWh），与铅炭电池体系本钱适当。
（2）高能量特性：该电池正极运用空气中的氧气作为活性物质，容量无限，电池比能量取决于负极容量，可到达350-500Wh/kg；
（3）高安全性：不易燃水电解质、运送时无风险、不含有毒物质。此外，锌空气电池还兼具环保、能够灵敏定制等特色，能够打破多个蓄电池商场的现有竞赛格式，是一项非常有商场竞赛力和宽广商场空间的技能。
锌空气电池开展现状
1.锌空气一次电池研讨现状
锌空气电池开展到现在，其相关技能已不断完善，各方面功能也有明显进步，主要产品方法分为锌空气一次电池和锌空气二次电池，能够满意多种用处的需求。
与其他一次电池比较，锌空气电池具有容量大、能量密度高、价格低廉、放电曲线平稳等长处。现在一次性电池产品除了常见的钮扣式电池外也日益多样化，运用领域相应扩展。
（1）钮扣式一次电池
前期的产品锌空气电池仅限于钮扣式一次电池，安全性好且价格便宜。用于便携式电子产品中，主要是助听器。现在，这种电池的用处正在扩展，因为高能量密度逐步能够满意各种用处的遍及要求，如电子手表、计算器、电子词典等便携式电子信息产品。
（2）其它结构的一次电池
跟着圆柱型电池防漏问题的逐步处理，使有用圆柱系列锌空气电池的出产与推行作业得以完结。此外，运用在手机上的方形电池的研讨在国内一些研讨单位也取得了不错的效果。先将锌空气电池面向移动电话运用领域的是以色列ElectricFuel公司，针对于Motorola手机运用，试验阶段能够完结接连通话6.2H，希望终究到达接连通话10H以上。这种电池与锂离子电池、MH-Ni电池比较在价格、分量、通话时刻等功能方面都显现出明显的优越性。武汉大学也研发出方形结构的用于移动电话的锌空气电池，电池组比能量高达220Wh/kg最大输出功率可达3.6W，并且其归纳功能彻底满意移动电话的运用要求。
别的，锌空气储藏电池也遭到重视，这种电池相对体积小，储能大，广泛运用于军用设备、帆海照明、户外勘探等方面。
2.锌空气二次电池研讨现状
近年来电动车开展迅速，给锌空气电池供给了宽广的开展空间。锌空气电池具有能量高、零污染、不燃爆、可循环运用等特色，非常适合用作城市电动车的动力电源，具有很大的开发潜能，使得人们对它的研讨逐步转移到大功率动力电池上？锌空气二次电池也成了各研讨机构的开发要点。锌空气二次电池主要有直接再充式锌空气电池、机械替换式锌空气电池、锌空气燃料电池等。
（1）接可再充式锌空气电池
直接再充式锌空气电池是直接对锌空气电池的锌电极充电，在此进程中存在许多的问题。如锌在碱性溶液中的电化学活性很大，一起热力学性质不稳定，充电产品锌酸盐在强碱溶液中溶解度较高，因而电极简略呈现变形、枝晶成长、自腐蚀及钝化等现象，导致电极逐步失效。别的，空气电极可逆性差，且在大气环境中电解液简略碳酸化，并且，电解液受空气湿度的影响较大。当相对湿度较低时，电池将丢失水分，导致电解液缺乏，使电池失效；当空气相对湿度较高时，电解液变稀，导电率下降，还有或许吞没气体电极的催化层，下降电极活性，导致电池失效。因而，可再充式锌空气二次电池的运用遭到了必定的约束
（5）机械充电式锌空气电池
鉴于直接可再充式锌空气电池存在的问题难以得到处理，科研人员在研讨进程中根据锌空气电池的放电特征及本身的特色，建立了新的二次锌空气电池充电理念———机械式“充电”。所谓机械式“充电”是指在电池彻底放电后，将电池中用过的锌电极取出，换入新的锌电极，或许将整个电池彻底替换掉，整个进程所用的时刻为3-5min.锌电极气电池可在超市、电池运营点、汽配商铺等购买，对遍及以锌空气电池作为动力的电动车非常有利。运用过的锌电极或锌空气电池拿到专门的锌收回运用厂进行收回再加工，完结绿色环保无污染。
近年来？以色列科学家对电动车用机械再充式锌空气电池作了深化的讨论。据J.R.Goidsrein等报导，他们研发的这类电池组比能量到达180-200W/Kg，在80%放电深度时，峰值比功率可到达100W/KG。他们选用的电池模块由22片单体电池组成，电容量达250ah总能量为6.25KWH。整个电池组由24个模块组成，全体总能量为150kwh，质量约800kg。仅替换一次锌电极，车辆行进路程即可超越300km，这一锌空气电池组已成功地用于德国邮政车辆上。替换锌电极和锌电极的再生作业由专门的充电站来完结。
中国科技大学研讨小组在这方面也做了一些作业，他们研发的用于电动自行车的动力电池有4个模块，每个模块10片单电池，整个电池组质量约8kg，比能量到达200wh/kg，放电深度70%以上。该小组已基本完结单台自行车行车、电池再生的循环试验。替换下来的氧化锌混合物在电解槽内进行收回处理，电解锌可通过简略处理再从头制成锌电极。
（3）锌空气燃料电池
锌空气燃料电池的概念是根据现有的燃料电池提出的，基本原理与机械式“充电”类似，都是替换锌极活性物质。锌空气燃料电池是将制造好的锌膏源源不断地送入电池内，一起将反响结束的混合物排出电池外，一起还要确保电池运转时有满意的氧气供给。这样电动车只需带着盛放锌膏的燃料罐，盛放满意的燃料便可完结接连行进。然后准时替换燃料罐，取走反响生成物即可。
锌空气燃料电池在基本原理上已不存在问题，特别是在锌膏制造拌和方面，关键在于全体结构的规划。这种想象所存在的问题主要是锌膏怎么运送到电池中去，反响结束的生成物怎么从电池中排出而又不损坏电池其他部分。因为锌膏的黏度大，不能像气体和液体那样选用泵来运送，只能选用揉捏或其他方法。锌膏经放电反响后生成物的成分杂乱，很难将其排出电池体外。正因为这些问题很难得到处理，锌空气燃料电池至今一向停留在试验阶段。
