一种微型锌/空气电池的开发

作     者：Liang FU 卢天健 J．K．LUO Liang FU;LU Tianjian;J.K.LUO

作者机构：剑桥大学工程系英国剑桥CB2 1PZ 西安交通大学强度与振动教育部重点实验室西安710049 

基　　金：高等学校学科创新引智计划资助项目(B06024) 国家基础研究计划资助项目(2006CB601202) 国家自然科学基金资助项目(10572111,10632060) 国家高技术研究发展计划资助项目(2006AA03Z519) 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2008年第42卷第7期

页      码：791-794,930页

摘      要：针对微型自治系统的应用要求,提出了一种具有层状锌电极/碱性电解液/空气阴极结构的微型平板锌空气电池.设计了一种具有高密度微小柱体结构的三维锌电极来获得高空隙率,从而提供最佳的性能.针对所开发的微型电池,根据锌在电解液中的电化学反应原理和电池中的传质过程,综合考虑了质量和电荷守恒定律、液相中的欧姆定律、固相中的电流传输(Buter-Volmer方程),以及锌分解的析出/分解速率和动力学速率,建立了理论模型,在此基础上模拟并讨论了微型电池的性能.采用四掩模工艺制造了原型微型电池.初步试验结果表明,这种微型电池能够提供的最大功率为5 mW,在2 h内可以稳定提供的平均功率为100μW.尽管这种微型电池的制造工艺仍然有待进一步优化,但是初步的试验结果已经表明,电池的结构设计和计算机建模结果是令人满意的,这种锌空气电池的概念用于微型自治系统是可行的.

主 题 词：微型电池 理论模型 原型设计 试验 

学科分类：0810[工学-土木类] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3321/j.issn:0253-987X.2008.07.001

馆 藏 号：203625097...