据《日本经济新闻》7月5日报道。作为风能等可再生能源储电用的固定电源。“空气电池”接近实用化。
由于电极材料价格便宜。根据类型的不同。空气电池制造成本或降到锂离子电池的十分之一以下。全世界正积极推进空气电池研发。期待达到加快脱碳的效果。
空气电池是新一代蓄电池。其正极使用的是吸收空气中的氧的材料。负极使用金属等材料。放电时。金属离子从负极向正极移动。与从空气中吸入的氧发生反应而产生电。而在充电过程中。则发生金属离子与氧分离并从正极移动到负极的反应。
由于负极使用的材料是便宜的铁和锌。制造成本低。正极几乎不需要容积。理论上。空气电池在蓄电池中单位体积的电容量最大。但目前实际上还达不到锂离子电池的一半。由于不能做得很小。其在容易确保较大安装空间时的应用备受关注。为推进脱碳。风能和太阳能等可再生能源储电用电池的需求是存在的。
空气电池作为一次性电池已经实现实用化。早先的空气电池劣化严重。无法进行充电。近年来。有关企业发现了能够抑制劣化。反复充放电的材料。正在加速蓄电池研发。
今年2月。美国初创企业福姆能源公司宣布。将向佐治亚州的电力公司提供容量为1500兆瓦时的电力存储设施。使用的是其独立研发的“铁空气电池”。设施将用于可再生能源储电。可存储相当于美国约4.5万户普通家庭一天所用电量。
福姆能源公司还与明尼苏达州的电力公司一起建造了150兆瓦时的实证用存储设施。其目标是。在电力公司从火力发电等转向可再生能源之际。向其提供电力存储设备。据称。该公司研发的铁空气电池量产时的制造成本最终将达到每千瓦时（容量）20美元。不到锂离子电池的十分之一。由于使用具有不燃性的电解质。这种电池的安全性很高。
美国卡内基-梅隆大学2021年8月发布的制造成本估算数据显示。铁空气电池成本约为每千瓦时25美元。这种电池在正极等方面还有进一步降低成本的空间。在长期储能方面有发展前途。
日本初创公司科尼克斯系统公司（位于京都府精华町）正在研发一种新型铁空气电池。拟结合氢氧燃料电池的技术。公司设想将材料成本降至常规成本的十分之一以下。目标是2025年发售。用于可再生能源储电等领域。
利用各种电极材料的空气电池的研发工作正在不断推进。加拿大初创企业锌8能源解决方案公司正在研发使用锌材料的“锌空气电池”。其可再生能源储电等方面的实证实验将于2022年秋季在纽约市启动。公司将建造一个与太阳能发电等相组合的1.5兆瓦时设施。为公寓楼供电。据称。锌空气电池容量往往高于铁空气电池。该公司制造锌空气电池的成本为每千瓦时45美元。不到锂离子电池的四分之一。
比利时初创公司AZA Battery将于2023年初开始试生产空气电池。其目标是。于2026年开始量产。在2027年实现1.2千兆瓦时的年产量。公司设想的制造成本为每千瓦时25至35美元。
日本FDK公司正在研发“氢空气电池”。负极使用储氢合金。通过让氢与从正极吸入的氧发生反应产生电能。由于电解液不是具有可燃性的有机溶剂。安全性较高。公司正在进行实证试验。目标是在2023年向电力公司等提供样品。据称。制造成本正在估算中。最终将与锂离子电池大致相同。公司还正在研发将含有价格较高的钌的正极催化剂用量减半等技术。
如果使用寿命足够长。空气电池将可以应用于无人机等各个领域。空气电池现在主要用于可再生能源储电。其应用范围可能会进一步扩大。更轻的空气电池的研发或将取得进展。
来源：参考消息网
