锌空气电池的工作原理是什么？与锂离子电池相比有哪些特点？

根据吉利汽车发布的“蓝色吉利行动”新能源战略，未来吉利汽车将对6大新能源技术路线实现全面覆盖，其中纯电动、油电混动、插混和甲醇技术已经拥有成熟的技术，而氢燃料电池与金属燃料电池技术尚在开发之中。另外，吉利汽车集团CEO、总裁安聪慧表示：平台化是吉利的未来战略方向，我们以后的产品均将出自模块化平台，以帝豪为基础的纯电动汽车平台FE开发中级车型、纯电动汽车PE平台主打小型车，与沃尔沃合作的CMA平台开发中高级车型。

金属燃料电池是以金属为燃料，与空气中的氧气发生氧化还原反应产生电能的一种特殊燃料电池，也叫金属空气电池，与氢燃料电池汽车相比，电池反应原理不一样，但是汽车驱动原理却很类似。

它具有原材料丰富、安全环保、能量密度高等一系列优点，被称为“面向21世纪的新型绿色能源”，具有良好的发展和应用前景。

目前，金属燃料电池主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池等，其中，铝空气电池、锌空气电池已经被我国列为“863”重点科技项目，并取得一定进展进入试用阶段。下面将以锌空气电池与锂空气电池为例解析金属空气电池。

锌空气电池

工作原理是用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为正极活性物质，以锌为负极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质，化学反应方程式如下：

阳极：Zn2OH–→ZnOH2O2e–

阴极：O22H2O4e–→4OH–

综合：2ZnO2→2ZnO

锌空气电池的特点是比能量高，可达到340Wh/kg。安全、放电性能稳定、成本低廉。重量是锂电池的50%，续驶里程是锂电池的200%，初装价格约为锂电池的40%。

应用案例，国内某锌空气电池制造公司联合某整车制造商计划今年推出500辆12米装载锌空气电池的纯电动公交车，整车造价百万，其中电池价格约为40万。

锂空气电池

锂-空气电池充放电反应过程

工作原理是用锂作阳极，以空气中的氧气作为阴极。放电时，阳极的锂释放电子后成为锂阳离子（Li），Li穿过电解质材料，在阴极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂（Li2O）或者过氧化锂（Li2O2），并留在阴极。锂空气电池的开路电压为2.91V。

锂空气电池的特点是比能量是锂离子电池的10倍，体积更小，重量更轻。不足之处在于，仍处于实验室阶段，实现商业化尚需要10年左右的时间。

应用案例，英国剑桥大学所研制出的锂空气电池能够循环充电2000次以上。该电池在理论上的能源使用效率超过90％;美国IBMAlmadenReseachCenter正在进行锂空气电池研究，日本旭化成株式会社和Central硝子株式会社两家企业参加了该项目。研究小组计划到2020年实现锂空气电池的大量生产和推广应用。