空氣電池是一種特殊的化學電池,其工作原理主要涉及負極材料與空氣中的氧氣發生化學反應產生電能。以下是關於空氣電池原理的詳細介紹:
空氣電池的正極通常由金屬格線或碳材料製成,含有催化助劑,如銀,而負極則是由鋅、鋁或鋰等活潑金屬製成。
在運行時,氧氣在正極上被還原,形成氫氧根離子,而在負極,金屬與氧氣發生反應形成金屬氧化物或過氧化物。
電子從負極流向正極,通過外部電路產生電流。這種電池的一大優勢是它的能量密度高,因為負極金屬的質量相對較輕,且氧氣直接從環境中獲取,無需儲存在電池內部。
金屬空氣電池(如鋰空氣電池)是其中一種類型,其理論能量密度遠高於傳統的鋰離子電池,因為它們的陰極主要由輕質多孔碳構成,且氧氣直接從環境中獲取。鋰空氣電池在實際套用中具有顯著的優勢,因為它們可以從環境中獲取氧氣,從而實現了高能量密度和低成本。