【儲能主題】鋅空氣金屬燃料電池

單一系統的組成介紹
單一系統的組成介紹
鋅顆粒燃料電池的完整循環
鋅顆粒燃料電池的完整循環
鋅粉顆粒
鋅粉顆粒
測電系統
測電系統
國立臺北科技大學
學生:Nguyen Minh Khoa 郭重漁 方承郁 金聖智
指導老師:黃國修
 

  現今廣泛使用的鋰電子電池有衰老怕熱的缺點,就算放著不使用,電池容量依然會變少,而環境溫度過高時也會有爆炸的危險,廢棄的鋰電子電池回收處理上較為複雜加上現今全球環保意識的提高,尋找替代能源是我們重要的課題之一。

  早在西元1801年燃料電池就由一位英國的科學家所發現,但是直到1960年因為太空計畫的需求科學家們才真正開始了燃料電池的研究。 金屬燃料電池是與空氣中的氧氣做反應使其成為電池的氧化物,並使用金屬做為電池的陰極,與其他電池相比,金屬燃料電池的能量密度是相對高的,且其也是一個保存期限長、低成本、副產物又是極為環保的良好電池。一般保存時保持密封,要使用時再將封條斯開始其與空氣作用,較大的缺點就是封條撕開就會持續放電直到結束,不能特別控制放電的時機,只能減緩放電的速度。現在較廣為人知的金屬燃料電池包含鎂空氣燃料電池、鋅空氣燃料電池以及鋰空氣燃料電池,而其中最具代表性的就是此次所要展示的「鋅空氣燃料電池」。

  「鋅空氣金屬燃料電池」,他是由鋅顆粒做為陽極、空氣做為陰極、氫氧化鉀(KOH)作為電解液。陰極的部份為了提高他的反應速率我們會以碳板作為媒介催化空氣中氧氣的吸收。

 

以下是他的化學反應式

陽極:2Zn+4〖OH〗^-→2〖Zn(OH)〗_2+4e^-

陰極:O_2+2H_2 O+4e^-→4〖OH〗^-

綜合:2Zn+O_2→2ZnO

 

實驗流程:

1.將陽極導電片及導電網裝入電池框體並將其黏牢與底部,避免鋅顆粒滲入底部。

2.將鋅顆粒均勻平鋪至電池框體內。

3.蓋上不織布隔離膜並壓上襯墊。

4.依序裝上空氣電極片及陰極導電片。

5.最後鎖上端板完成電池框體的組裝。

6.將電解液導管接上電池框體。

7.依序將陰極、陽極接上量測裝置。

8.一切就緒即可開始實驗。