会呼吸的电池

金属空气电池是燃料电池的一种,是以金属为燃料,与空气中的氧气发生反应产生电能的一种装置，是新一代绿色电池的代表之一。

金属空气电池与一般的电池不同之处在于其只有一个电极储存能量，另一个电极依靠呼吸空气中的氧气来提供能量。

金属空气电池就像大部分生物一样，要正常工作，就得呼吸新鲜空气。

理论上，金属空气电池在空气中使用时，电池正极的能量是无限的，只要更换电池金属负极，电池就可源源不断提供电能。

金属空气电池由金属电极、能够支持氧气反应的空气电极以及电解液组成。正极(空气电极)依次由催化层、金属集流网、防水透气层压制而成。防水层是具有防止电解液渗漏功能的透气疏水膜。催化层主要由聚四氟乙烯乳液(PTFE)、活性炭黑和催化剂组成。

电池那些事

Q电池怎么放电的？

电池放电是一个将化学能转化成电能的过程。

电池放电时，负极发生氧化反应，向外提供电子；正极上发生还原反应，从外电路接受电子，电子从负极通过外线路流到正极，而电流方向与电子流动方向刚好相反，从正极流向负极。

电解质是离子导体，离子在电池内部正负极之间定向移动而导电，阳离子流向正极，阴离子流向负极。

Q电池电压怎么产生的？

如果将电流比作水流的话，电压就相当于水流两端的压差。

通俗点讲就是两杯水一高一低，你用导管接起来那么水就会从高的一杯流到低的一杯里面。这个两端水位的高度就是电池正负极的电势，高度差就是所谓的电压。

Q什么是短路？有什么危害？

电池短路是指电池的正负极直接用导线或在电阻非常小的情况下(例如水中)相互连接的非正常通路。

这种通路会产生非常大的电流，同时也产生非常多的热量，产生的热和过强的电能释放会导致电池寿命严重受损，甚至引起电池燃烧爆炸。

Q电解液为什么需要导电？

既然导电，电池自己为何不短路？

为了满足电池内部正负极离子定向移动，与外电路构成一个完整回路的要求，电池的电解液必须导电。

但电解液只能离子导电，而不能电子导电。正负极虽然有反应的趋势，但电子不能由负极传至正极，不能完成化学反应，故电池不会短路。

Q电池为何会发烫？

电池内部有电阻，电池内部有电流流过时，即相当于电阻上有电流通过，电阻会让通过的电流以热的形式释放出来，故电池充放电时会发热。

Q新旧电池为何不建议混用？

一节电池用旧了,电池内部的电阻会增大,电压会降低,就不能再输出较大的电流。

如果把新旧电池接在一起,旧电池内的电阻实际上就成了电路中的一个电器,会把电白白消耗掉,而且一直消耗到新旧电池的电压相等时才停止。

旧电池的寿命短，会影响到整个电池组的性能，使得其他电池寿命也会降低，故旧电池往往会导致“一颗老鼠屎坏了一锅粥”的现象。

Q有的电池能充电？有的为什么不能？

电池充放电是与内部化学物质氧化还原反应相关联的，那些反应有可逆和不可逆之分，可逆的就能充电，不可逆的就只能放电。

“脾气好”的金属空气电池

Q有的电池为何会爆炸？

金属空气电池会爆炸吗？

电池爆炸更多的时候是指电池燃烧。因为电池内部有很多活泼的化学物质，如金属锂，锂电池的电解液等，这些物质和空气接触后会迅速反应燃烧，导致电池燃烧。

电池爆炸的情况较少，但当电池处于密闭的环境时，如密封在手机壳中或电池自己的钢壳中时，由于燃烧导致密闭壳体迅速膨胀，就会像手榴弹一样爆炸了。

金属空气电池由于正极与空气连接，不会积聚压力，所以爆炸的危险比较小。另外，由于多数的金属空气电池采用的材料与空气接触反应剧烈程度较小，其燃烧的风险也非常小，故金属空气电池一般不会自燃或爆炸，除了锂空气电池。

金属空气电池的现在和未来

金属空气电池的原材料丰富、性能价格比高并且完全无污染，早就引起了各国研究者的重视，目前已取得一定研究进展的主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池四类。

这其中，锂空气电池仍处于实验室阶段,商业化还需要一段时间。其余电池产品基本具备小规模生产的技术条件,有的甚至已经应用于电动汽车并取得良好效果。

相信未来，金属空气电池一定会得到更加广泛的应用。