Алюминиево-воздушные батареи (алюминиево- воздушные батареи) производят электричество в результате реакции кислорода воздуха с алюминием . У них одна из самых высоких плотностей энергии среди всех аккумуляторов, но они не получили широкого распространения из-за проблем, связанных с высокой стоимостью анода и удалением побочных продуктов при использовании традиционных электролитов. Это ограничило их использование в основном военными приложениями. Тем не менее, электромобиль с алюминиевыми батареями может в восемь раз увеличить запас хода по сравнению с литий-ионными батареями при значительно меньшем общем весе. [1]
Воздушно-алюминиевые батареи являются первичными элементами , т. е. не перезаряжаемыми. Как только алюминиевый анод израсходуется в результате реакции с кислородом воздуха на катоде, погруженном в электролит на водной основе, с образованием гидратированного оксида алюминия , батарея больше не будет производить электричество. Однако можно механически перезарядить батарею с помощью новых алюминиевых анодов, изготовленных путем переработки гидратированного оксида алюминия. Такая переработка была бы необходима, если бы алюминиево-воздушные батареи получили широкое распространение.
Автомобили с алюминиевым двигателем обсуждаются уже несколько десятилетий. [2] Гибридизация снижает затраты, и в 1989 г. сообщалось о дорожных испытаниях гибридной алюминиево-воздушной/ свинцово-кислотной батареи в электромобиле. [3] Подключаемый гибридный минивэн с алюминиевым двигателем был продемонстрирован в Онтарио в 1990 году. [4]
В марте 2013 г. компания Phinergy [5] выпустила видеодемонстрацию электромобиля на алюминиево-воздушных элементах, проехавшего 330 км с использованием специального катода и гидроксида калия. [6] 27 мая 2013 г. в вечерних новостях израильского канала 10 был показан автомобиль с батареей Phinergy в задней части, заявленный запас хода 2000 километров (1200 миль), прежде чем потребуется замена алюминиевых анодов. [7]
В результате этих реакций создается разность потенциалов около 1,2 вольта , что на практике достижимо, когда в качестве электролита используется гидроксид калия . Электролит с морской водой достигает примерно 0,7 вольт на элемент.
Удельное напряжение ячейки может варьироваться в зависимости от состава электролита, а также структуры и материалов катода.