氧化鋅電池如何讓電動自行車助力循環經濟?
作者 : Ashwin Venkit
氧化鋅電池(Zinc-oxide battery)在電動自行車上具有潛在的應用前景，電動自行車是許多發展中國家流行的交通方式。
對電動車不斷增長的需求引起了各種類型的高能量密度、長壽命和低成本電池的發展。如圖1所示的氧化鋅電池因其價格低廉、安全性高和環保而受到關注。在本文中，我們將討論電動自行車用氧化鋅電池助力循環經濟(Circular economy)的潛力，重點關注它們的優勢、挑戰和前景。
圖1：氧化鋅電池的化學特性。
氧化鋅電池的優勢
與傳統電池相比，氧化鋅電池具有多項優勢，使其成為很有前途的電動自行車替代品。首先，它們對環境無害，因為它們不含任何有毒重金屬，例如鉛或鎘。這使得它們很容易回收，減少了處理它們對環境的影響。其次，它們具有很高的能量密度，這意味著它們可以比相同大小和重量的其他電池儲存更多的能量。這使它們能有更長的續航，讓它們成為了需要經常充電的電動自行車的理想選擇。最後，它們的成本低廉，消費者可以負擔得起，尤其是在發展中國家。
氧化鋅電池的挑戰
儘管有潛在的好處，但氧化鋅電池在被廣泛用於電動自行車之前仍面臨著一些必須解決的挑戰。首先，它們的效率低於其他電池，這意味著它們在充電和放電過程中會損失更多的能量。這會降低它們的整體性能並增加它們的充電時間。其次，它們的使用壽命比其他電池短，這意味著它們需要更頻繁地更換，從而增加了擁有成本。最後，它們需要一個涉及高溫和高壓的複雜製造過程，這會增加它們的生產成本。
前景
儘管面臨挑戰，但氧化鋅電池對電動自行車的迴圈經濟具有廣闊的前景。研究人員正在努力提高它們的效率和壽命，使其與其他電池相比更具競爭力。此外，材料科學的進步正在引動新材料的開發，這些新材料可以進一步提高其性能。例如，印度理工學院(IIT)海德拉巴分校的研究人員開發了一種氧化鋅電池，該電池使用一種新型電解質來提高電池效率和壽命。此外，發展中國家對電動車日益增長的需求，為電動自行車廣泛採用氧化鋅電池提供了機會。
氧化鋅的應用
- 橡膠行業：氧化鋅在橡膠行業中用作硫化劑，有助於提高橡膠製品的機械性能。
- 陶瓷：氧化鋅在陶瓷生產中用作助熔劑，可降低陶瓷材料的熔點，改善其性能。
- 油漆和塗料：氧化鋅由於其不透明、高折射率和良好的耐候性，是油漆和塗料中的一種顏料。
- 黏接劑：由於它能夠提高黏合力並增加黏合強度，因此被用作黏接時的黏著劑。
- 電子：由於其獨特的電子特性，氧化鋅在電子產品中用作電晶體、太陽能電池和感測器中的半導體材料。
結論
整體來看，助力電動自行車的循環經濟，氧化鋅電池具有多種優勢，包括低成本、環保和高能量密度。雖然它們面臨效率較低和壽命較短等挑戰，但目前正進行的研發工作在不斷解決這些問題。隨著對電動車的需求持續增長，氧化鋅電池有可能成為發展中國家電動自行車的主要選擇。
本文刊登於EDN China網站
責編：Ricardo Xie
(參考原文：Zinc-oxide battery for two-wheelers – A circular economy, By Ashwin Venkit)
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