鋁金屬空氣電池研製及其反應速率探討

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Title:	鋁金屬空氣電池研製及其反應速率探討
Authors:	陳則昊李靖男
Contributors:	冷凍空調與能源系
Keywords:	空氣電極電解液金屬陽極鋁金屬空氣燃料電池反應速率
Date:	2013
Issue Date:	2013-07-31 13:15:59 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	本研究完成自製鋁金屬空氣電池中金屬陽極、電解液與空氣電極等元件及其電池組裝，同時分別探討各組件分別對電池性能的影響及針對電池整體進行電化學反應速率的分析。所使用的鋁金屬空氣電池皆由本實驗室自行製備完成，並使用四點式表面電阻量測系統對空氣電極進行物性分析，再利用改變鋁金屬陽極面積、電解液濃度與遮蔽空氣電極三種方式，藉此分析各參數對電池性能的影響，最後，以金屬陽極面積大小的方式決定鋁金屬空氣電池的電化學反應速率。　　結果得知，隨著鋁金屬陽極面積的增加，電流及功率亦隨之增加至最大值，再下降的趨勢，說明金屬陽極氧化速率有其極限值，因此可藉金屬空氣電池的金屬面積大小作為氧化反應的依據；其次，電池電流與功率的輸出隨著電解液濃度的增加而變大，此乃電解液濃度提升增加離子導電率之故，至於空氣電極的還原反應效果對金屬空氣電池性能的影響，在本研究有高達36.06%左右。　　最後，在電化學反應速率的解析時，鋁金屬陽極面積為5×0.5cm2及5×1cm2其電流(功率)分別為0.2A(0.15W)及0.27A(0.2W)達平穩的狀態，其他尺寸的金屬陽極在電化學反應初期皆出現震盪後再趨於平穩的現象，約為0.27A(0.2W)左右，此舉乃因空氣電極還原速率所致。本研究提出改變鋁金屬陽極面積的方式，提供爾後進行電池性能分析的簡便、可靠的量測方式。
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