今天的新聞,鋅電池

又稱空氣電池, 透過空氣的氧做化學反應

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◎ 鋅空氣燃料電池 (Zinc-Air Fuel Cells)
鋅-空氣燃料電池，簡稱ZAFC，是所有燃料電池中真正像電池的，因為它有個充電過程。ZAFC含有一個鋅質陽極、一個稱為氣體擴散電極(gas diffusion electrode, GDE)的陰極，彼此之間由電解質來區隔；鋅金屬其實是燃料，空氣中的氧氣仍是氧化劑。

GDE實際上是一種隔膜，其作用是只讓空氣中的氧氣透析過去。當氧與水在陰極形成氫氧基離子(OH-)後，OH離子便可經由電解質游向鋅質陽極，並與鋅發生氧化反應，形成氧化鋅及水，反應式如下。這種過程可產生電動勢(電壓)，數個ZAFC串接在一起便能產生電力。

陰極 1/2O2 + H2O + 2e– → 2OH–

陽極 Zn + 2OH– → ZnO + H2O + 2e–

雖然ZAFC的反應過程與鹼性燃料電池類似，但燃料的使用方確是迥異，表現出電池的特色。燃料鋅金屬一般以顆粒體儲存於「燃料槽」中，並作為陽極。ZAFC還有一個鋅再生機，默默而自動地將氧化鋅還原為鋅。在這個閉迴路系統中，當鋅發生氧化反應時，ZAFC可輸出電能；當鋅耗盡時，系統可設計成自動連接至外部電路，將反應逆轉，把氧化鋅再生成鋅金屬顆粒。再將反應逆轉便可重新提供電力，其過程即類似電池須再充電的作法。

ZAFC技術的優勢在於，上述的逆轉反應只需耗時約5分鐘便可完成。另一方面ZAFC具有高比能量(specific energy)的特點，表示其單位重量所能提供的電能高於一般的充電電池。ZAFC用於電動車輛，在市場上已證明確比配備充電電池的同重量車輛具有更長的續航力。

再者，鋅在自然界的蘊藏量豐富，使ZAFC在價格上很有優勢。除電動車外，其在消費性電子產品及軍用品方面也很有潛力。