如何自制铝空气电池_铝空气电池制作方法教程详解.doc

如何自制铝空气电池_铝空气电池制作方法教程详解铝空气电池的化学反应与锌空气电池类似，铝空气电池以高纯度铝Al（含铝99.99%）为负极、氧为正极，以氢氧化钾（KOH）或氢氧化钠（NaOH）水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧，在电池放电时产生化学反应，铝和氧作用转化为氧化铝。铝空气电池的进展十分迅速，它在EV上的应用已取得良好效果，是一种很有发展前途的空气电池。在单体电池中以铝（Al）为负极、氧为正极，在铝空气电池两侧有一对辅助空气电极，作为铝空气电池正极，在工作时只消耗铝和少量的水。主要特点比能量大铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg，2014年的铝空气电池的实际比能量只达到350Wh/kg，但也是铅酸电池的78倍、镍氢电池的5.8倍、锂电池的2.3倍。采用铝空气电池后，车辆能够明显地提高续驶里程，国外有关资料介绍，美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上，有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录。质量轻我国开发和研制的牵引用动力型铅酸蓄电池的总能量为13.5kWh，总质量为375kg。而同样能量的铝空气电池总质量仅45kg，为铅酸蓄电池质量的12%。由于电池质量大大减轻，车辆的整备质量也降低，可以提高车辆的装载能量或延长续驶里程。无毒危险铝对人体不会造成伤害，可以回收循环使用，不污染环境。铝的原材料丰富，已具有大规模的铝冶炼厂，生产成本较低。铝回收再生方便，回收再生成本也较低。而且可以采用更换铝电极的方法，来解决铝空气电池充电较慢的问题。虽然铝空气电池含有高的比能量，但比功率较低，充电和放电速度比较缓慢，电压滞后，自放电率较大，需要采用热管理系统来防止铝空气电池工作时的过热。铝空气电池的设计一、实验名称 铝空气电池的设计、制作与探究二、实验目的 通过多种简单装置实现对铝空气电池的模拟，并通过简单的实验对铝空气电池的工作原理进行揭示。三、实验仪器及试剂铝皮、铝箔、活性碳粉、活性碳棒、枯木炭、铝皮易拉罐、自制带U型管密封器、饱和食盐水、琼脂、酚酞、少量红墨水、纱布、滤纸等。四、实验仪器装置图（一）电池制作装置1 包扎式铝空气电池图1包扎式电池图2制作完成的包扎式电池2 卷制式电池图3卷制过程图4制作完成3生活化铝空气电池图5易拉罐空气电池图6铝箔空气电池（二）铝空气电池工作原理探究图7 探究空气的消耗图8检验OH-离子的消耗五、实验操作部分按前图（图1-6）所示方法即可制得有稳定工作电压的多种铝空气电池，实际演示时将电池的正负极直接接于电子贺卡、电子钟或小功率直流电机进行演示即可。揭示电池工作原理时，将制作好的电池置于图7所示密闭容器中，电池接外电路工作一段时间后，通过红墨水高度变化可证实密闭容器中氧气的消耗。若证实电池工作过程中有氢氧根离子的生成，则按照8所示组建简单铝空气电池，图中凝胶为食用明胶，制作明胶时在其中滴入少量酚酞。制作好电池后将电池正负极接于用电器，一段时间后会看到凝胶从中心逐渐往边缘，慢慢变红。从而证实电池工作工程中有氢氧根离子生成。六、实验改进的意义该实验可以加深学生对原电池工作原理的理解，提高学生学习该部分内容的兴趣，同时使学生感受到化学科技的魅力。且该实验简单易行学生可以轻松地自己动手实现，大大拉近了化学与学生的距离。