鋰離子電池勁敵現身？更便宜的鋅空電池可充電了

【Technews科技新報】鋅空氣電池成本昂貴且難以充電，過去一直無法大量應用於手機、筆記本電腦等消費性電子產品上，但最近，來自澳洲悉尼大學和新加坡南洋理工大學的研究人員聲稱，他們已經找到了新的突破方法，可以使用更低成本的電催化劑來幫助鋅空氣電池達到可充電目標。若能使用該方法量產電池，將有機會和鋰離子電池一較高下。

鋅是一種非常便宜和藏量豐富的金屬，號稱會呼吸的鋅空氣電池其陽極（負極）採用鋅合金，陰極（正極）材料則來自空氣中的大量氧氣，由於毒性低對環境的影響危害小，且重量輕巧、安全性穩定、可以儲存比鋰離子電池還要多 5 倍的能量，若發展起來，會是電池界里炙手可熱的明日之星。

鋅空氣電池最早於 19 世紀初期被發現，到了 1997 年，斯洛維尼亞籍發明家 Miro Zoric 開發出首款可重複充電的鋅空氣電池並應用於中小型公車。但目前鋅空氣電池只常見使用於少數電子設備，如：助聽器、電子手錶、鐵路訊號設備等，這是因為鋅空氣電池受限於再充電成本高昂，且易與氧自發反應產生自我放電的缺點。

維基記載，鋅空電池保存的關鍵在於封條，除非電池立刻使用，否則不能取下電池陰極的封條。根據模擬試驗表明，鋅空氣電池在室溫條件下，存放 1 年後電量下降到 95%，存放 2 年後電量下降到 90%，存放 4 年後電量仍有 85%，但只要撕下封條，電池就會觸發並開始工作，在室溫環境下且不接負載時，根據不同的電池大小規格，3~12 周后電池電量就會下降 50%，超過 20 周電量下降到 0~10%。

而目前市面上宣稱可以充電的鋅空氣電池，其在充放電過程中需使用昂貴的金屬催化劑如「鉑」、「氧化銥」來促進氧的還原和產生。為了克服這個問題，研究人員現在已經找出新技術來製造雙功能氧電催化劑（bifunctional oxygen electrocatalyst），該研究發布在國際學術雜誌《先進材料》（Advanced Materials）上。

這項新技術是掌握鐵、鈷，鎳金屬氧化物的組成、尺寸和結晶度來產生電催化劑。研究主要作者、澳洲悉尼大學 Yuan Chen 教授說，用新催化劑開發出來的鋅空氣電池具有優異的可充電性能，研究人員發現在 120 次小時內進行了 60 次循環放電／充電後，電池功率僅損失不到 10%。

鋅空氣電池的原料成本遠比鋰離子電池還要低，若科學家真的克服了充放電難關，則可充電的鋅空氣電池未來市場潛力無窮，或許可成為兼顧環保的能源科技產業，並為電動車動力來源貢獻一己之力。

（首圖來源：悉尼大學）

如需獲取更多資訊，請關注微信公眾賬號：Technews科技新報

跨足科技、電腦、移動設備與能源產業新聞的網路媒體，為讀者提供各式實用資訊。

未經許可，任何媒體、網站或個人不得複製、轉載、或以其他方式使用本網站的內容，違者必究。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！