Abstract
鋅空氣電池是目前所有以電解液為基礎的電池系統中重量能量密度最高者(1200Wh/Kg),它結合鹼性電池的陽極技術和燃料電池的薄膜空氣電極技術,其陰極反應,是使用空氣為反應物,而不是包含在電池中的原料,使得電池能夠空出更多空間來容納鋅燃料的陽極,因此相較於其它電池能有很高的能量密度。 本研究乃針對鋅空氣電池之鋅電極與電解液的一些基本性質,如鋅離子在KOH溶液中的溶解度、鋅在KOH溶液中的腐蝕速率作數據量測,進而研究鋅電極製程與電化學測試。電解液在考慮二次電池使用情況下,經實驗測試以6M KOH較適合,因其對氧化鋅溶解度低、蒸汽壓與環境接近、導電度高、對電極極化現象小,故作電化學測試時皆以此成分濃度為電解液組成。在鋅電極方面,在二次電池電極使用時,可添加氫氧化鈣以減少電極變形,添加量以20wt%效果較佳。而在考量對鋅電極效能改善的添加劑時,吾人採用氧化鉍為添加劑,經實驗證實其對電極腐蝕抑制有其功效。具體而言,本研究已建立整個鋅空氣電池系統,可提供最大電流密度為600mAh/g,可承受十次左右充放電。