铝-空气电池测试

铝-空气电池测试

测量内容：组装的铝-空气电池恒流放电特性。

测试仪器：郑州世瑞思仪器科技有限公司RST3000电化学工作站。

电池测试装置：

如图3-1左图所示，使用2.0mm厚度工业铝板作为负极，滤纸或餐巾纸作为隔

层用2mol/L的氯化钠溶液浸湿，将碳纤维放置在滤纸上与滤纸平整接触，分别从

铝板和碳纤维上引出导线，碳纤维接仪器工作电极。

如图3-1右图所示装置为测量长时间放电的浮动测试装置，使用木板、泡沫

和铜网及胶带制成，使用时将碳纤维空气电极放置在预留的铜网槽中，将整个装

置放置在敞口容器中，容器底部放置铝箔并引出导线，向容器中添加高度

8mm-10mm的电解液，整个装置可以浮在电解液高的草书 上，200目及以上的铜网会产生毛

细引力将空气电极和电解液连接，使用过程中必须反复调整装置的浮力以避免空

气电极被电解液浸项目概述怎么写 没，本次使用的铜网槽面积为4.5cm (1.5cm*3cm)。

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图3-1 左为简单组装电池，右为浮动测量装置

图3-2 教师活动 A)为掺杂3.4%硝酸钴的碳纤维的碳纤维恒流放电曲线，B)为掺杂5.0%硝酸

钴的碳纤维恒流放电曲线，C)为掺小黑球 杂8.1%硝酸钴的碳纤维的碳纤维恒流放电曲线，

D)为掺杂9.6%硝酸钴的碳纤维的碳纤维恒流放电曲线

图3-3 掺杂6.6%硝酸钴的碳纤维恒流放电曲线

图3-4 不同硝酸钴掺杂量的碳纤维恒流6中国少了一味药 mA放电曲线

表3-1 恒流放电相关的测量参数

掺杂质量比 3.4% 5.0% 6.6% 8.1% 9.6%

面积（cm）

质量（mg） 3.18 4.06 3.91 6.82 4.78

面密度（mg/cm）

比面积功率（mW/cm）

比质量功率（mW/mg） 0.64 0.41 0.81 0.44 0.16

由图3-3所示的5组恒流放电曲线，开始阶段普遍呈下降趋势，但也有一部分

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4.20 5.22 4.59 7.05 3.50

0.76 0.78 0.85 0.97 1.37

0.48 0.32 0.72 0.43 0.21

先表现出上升趋势的，其主要原因是：下降碳纤维空气电极具有电容的特点，能

够在空气电极上积累反应产生的电荷，当电路接通后进行电容放电，直到放电完

成，这个现象是由于电池组装好反应一段时间后再导通测量电路产生的；上升趋

势是由于刚开始放电时，铝-空气电池经历了一个活化的过程，这个现象是由于

电路先连通然后再组装电池发生相应化学反应产生的。

由表3-1我们可以得知，该次组装的铝-空气电池恒流放电时电池的功率并不

是恒定的，当电流在4mA-6mA时的功率达到最大，而掺杂硝酸钴质量分数为6.6%

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的碳纤维空气电极组装的铝-空气电池比面积功率0.72 mW/cm和比质量功率0.81

mW/mg都是最大的，其最大功率约为3.30mW。

由于组装的铝-空气电池比较简单，不能较好地控制很多相关的参数，电池

在测量中表现很不稳定，放电曲线显示出一些波动，有些也是环境因素造成，如

风和声音等。还公函 有的可能是空气电极表面未能充分接触电解液或完全浸入电解

液，电化学反应过程中随着电解液蒸发而产生相应变化。