铝-空气电池的电量流失率研究分析

据外媒报道，《科学》杂志刊登的一篇报道指出，若将锂离子电池闲置不用，等一个月后，将流失5%的电量。相较之下，铝-空气电池将流失80%的电量，这要归咎电池铝材的腐蚀。研究人员研发了新款铝-空气电池，在闲置一个月后，该电池仅流失0.02%的电量，性能大幅提升。

标准的电池通常由阴极、阳极及液态电解质构成，当离子从阳极向阴极移动时，可释放电子，产生电量。在铝-空气电池中，阳极是铝，阴极是空气。电池的空气源自于外部环境，而铝的储量很富足、分量轻、价格也便宜，所以铝-空气电池是一项重要的未来电池技术。

然而，不幸的是，液态电解质会对铝材造成腐蚀，该腐蚀始于电池的初次使用。若使用无腐蚀性的电解质则会大幅降低电池的性能。在不使用电池时，可先将电解液提取出来，但若在下次使用时将电解质重新注入电池中，会导致电池无法使用，因为铝具有亲水性（吸水，hydrophilic）。研究人员的新方案是使用油类来冲洗电解质。

新电池在阳极和阴极之间新增了一层薄膜，在注入电解质后，该电池还能双向使用。当电池调节到备用状态时，离铝最近的一侧会被油类冲洗，从而对铝提供保护，防止被水基电解质腐蚀，因为油和水是不相容的。此外，根本无需担心会有油类残余，因为将铝浸没到油中时，两者是相斥的。

为在半真实环境下测试该款电池，研究人员消耗了一小部分电量，然后再将闲置一天到两天，并反复执行该操作。该情况模拟了城市用电动车的实际使用情况，该类车载电池可使用24天，是当前传统型铝-空气电池电量的8倍。

但铝-空气电池能否再未来数年内取代锂离子电池呢？很遗憾，这不太可能。在电池放电方面，目前还有许多复杂的难题待攻克。举个例子，最初的数代电池可能无法进行充电，或充电的次数有限，但或许可用机械臂将该类电池从车辆中提取出来，并在检修站更换新电池，这样就能利用更为复杂的机械方式，换成车载电池的充电和电池更换。

但这并不意味着铝-空气电池不能与锂离子电池共存，就想混动车也能使用汽油一般，铝空气电池可被用于増程版电动车或在用户忘记给电动车充电时，被用作备用电源。据研究人员透露，该类电池的市场潜力巨大。