二次电池混合系统

二次电池混合系统是指其中一种活性反应物为气相的原电池电化学电源系统。混合型二次电池系统是介于封闭型原电池系统和燃料电池系统之间的一种电池系统，封闭型原电池中反应物是在制造电池时添加到电池里面，而燃料电池中阴极和阳极反应物通常是以气体形式从外部储存源连续提供给电池的。二次电池混合系统则吸取了两种电池的优点。最常见的一次混合电池，即金属空气电池。在“机械可充式”电池中，消耗了的金属阳极，在放电末期又被新电极替代1。

典型电池应用金属空气电池有着十分可观的能量密度，而不需要在电池中掺加正极活性成分，电池可用于电动车领域。由于在电动车上应用时能量密度是关键因素，这在很大程度上推动动了金属空气电池的研究开发。锌和铁可用做这种二次电池金属负极，其他金属则由于成本或重量原因而不被采用。二次锌空电池则引起了人们泛的商业兴趣。

锌一氯水溶液电池具有许多优良特性。首先，氯具有较高的阳极平衡还原电位，而且资源丰富，成本低廉，用氯做阳极的电池其能量密度较高。此外，氯易溶于水溶液，所以不必采用三相燃料电池电极技术。就锌电极而言，在酸性介质中对锌的沉积形貌更为有利，只有当电流密度很高时才会产生少量树枝晶1。

技术要点碱性溶液中氧电极的结构和电化学基本特性同样适用于二次电池。如果使用空气而不是纯氧，就必须去除其中的CO2，否则，电解质中将会逐渐形成碳酸盐杂质，这些杂质可使电导率下降而且还会堵塞电极孔隙。

当必须使用高阳极电位时，开发二次电池氧电极的主要问题就和充电期间电催化剂的性质有关了。廉价的碳或银基催化剂在其使用过程中很快被氧化，因而不宜用做催化剂。甚至贵金属催化剂在充电时也产生明显溶解或表面浓度氧化，从而降低放电时的催化效率，导致氧电极极化加剧。解决方法之一是用穿孔金属或导电网做第三电极（辅助电极）来承载充电过程中全部的阳极电流1。

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王宁 - 副教授 - 西南大学