4倍于锂电池，汽车都能“飞”起来？

最近记者从中国科学院官网了解到，宁波石墨烯研究团队开发了空气阴极千瓦铝空气电池电源系统，近期推动了金属空气电池的产业化。

什么是金属空气电池？简而言之，它是将金属材料的化学能直接转化为电力的化学动力。金属空气电池具有能量密度高，成本低，资源丰富，环保，放电，使用寿命长，安全性等绿色无污染优势，已被国家列入“更加严峻的选择 - 更严重的后果”国家战略性新兴产业发展规划“，也由国家发改委，能源局纳入能源技术创新革命行动计划（2016-2030）。

随着智能电网，移动通信，电动汽车和紧急救援领域的发展，高能耗，低成本，小批量，长期使用寿命的新型化工电源市场需求是不言而喻的。根据通信基站待机电源市场情况，据不完全统计，2016年中国通信基站数量将近6万台，传统通信站大容量铅酸蓄电池常用柴油发电机作为备用电源系统中，目前铅酸蓄电池高达1000多组，体积和质量较大，每3〜4年更换一次，使用寿命短。但是，具有较高比能量密度的金属空气电池（系统可以达到400w / Kg以上），储存时间长（15年），待机时间长（30〜50h），适应宽温度范围（-20℃） 〜60℃）等，是铅酸备用电源备选方案的优秀替代通讯站。另外，金属空气电池的能量密度高达800wh / Kg，是目前商用锂离子动力电池的4倍以上，电动汽车扩展器应用也具有吸引力的市场前景。

然而，金属空气电池行业的发展仍然面临着许多技术瓶颈，影响其应用推广。其原因有四个方面：一是氧还原催化剂的催化活性不高，需要提高电极功率密度。第二是传统结构的空气阴极极化电阻大，难以满足高功率输出。第三，金属阳极严重腐蚀，阳极利用率低。四是电池系统的热控制问题，导致电池系统长时间不工作。

自2013年起，宁波材料启动金属空气电池动力锂电池工程实验室研究，石墨烯复合催化剂研究团队，新型空气阴极结构，阳极金属合金化，单细胞制备等多个方面进行了一系列进展，其中包括使用石墨烯复合锰氧化物催化剂和新型石墨烯高效空气阴极单体电池功率密度提高25％，大大提高了金属空气电池的整体性能。

该团队还研究了电池设计和系统集成。 2015年，开发了能源密度400Wh / Kg，3kWh容量和300W镁空气电池电力系统。最近，是基于石墨烯空气阴极千瓦铝空气电池电源系统开发的，电池能量密度高达510wh / Kg，20KWH容量，输出功率1000W。通过实际演示，该系统可以同时为电视机，电脑，风扇和10至60瓦的灯泡，初步验证其电源容量。同时，该团队还积极设计开发了5kW大功率铝合金空气电池系统，用于备用电源和电动汽车。

据了解，金属气囊研究团队已经出版了超过10篇SCI论文，申请发明专利20余项，已从关键材料和零件，电池，模块式电池堆试验准备，准备近期推动金属空气电池的产业化。

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