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铝空气电池制作教程
本帖最后由 静观＆琪变 于 2014-8-10 22:51 编辑
前言：
目前在国内，关于铝空气电池的资料非常非常少，这种环保可靠的电池的功率比常规盐水电池，水果电池的功率要强大得多。为此我对这种电池做了相关的一些实验，现将实验成果与诸位创友交流分享。
效果：
为三台电动机供电，可持续供电约36小时(1.5天)
![为三台电动机供电1.jpg]()
![为三台电动机供电2.jpg]()
制作过程：
![铝空气电池示意图.jpg]()
所需材料：
研钵，100mL烧杯，铝制易拉罐，砂纸，棉布，石墨电极，剪刀，低电阻木炭
![所需材料.jpg]()
![低电阻木炭.jpg]()
![低电阻木炭2.jpg]()
这里说一下低电阻木炭，制作它需要很多技巧，我会在后面公布它全部的制作过程。
好了，材料备齐就可以动工了！
先裁剪易拉罐，剪的时候要小心划到手，必要时戴手套操作。
![拆剪易拉罐.jpg]()
裁出一片铝片套入烧杯适配，记得留一段凸出来作电池负极，并将尖锐处修整一下
![将铝片套在烧杯内，记得留一段作为负极.jpg]()
![裁剪铝片.jpg]()
用砂纸打磨铝片，去除绝缘物
![打磨铝片.jpg]()
将铝片卷好套入烧杯中，使铝片紧贴杯壁，然后塞入棉布
![将棉布塞入烧杯中，与铝片紧贴.jpg]()
向烧杯中放一些木炭作底衬，再用研棒压实木炭
![将少量木炭放入烧杯中并用研棒捅紧.jpg]()
在烧杯正中央插上石墨电极，再向石墨电极周围均匀撒上木炭，用研棒将石墨电极周围的木炭捅紧，捅得越紧，电池的性能就越好
![将石墨电极放在烧杯正中央并在其周围撒上木炭，捅紧，中央电极一定不能松动.jpg]()
向木炭上倒上少许浓盐水使其湿润
![向烧杯到一些浓盐水使其湿润.jpg]()
一直重复上两个步骤，直到烧杯中填满木炭，切记石墨电极一定不能松动
制作完成！
![铝空气电池制作完成.jpg]()
电压电流测试：
电压1.32V
![电压 1.32 V.jpg]()
电流126.3mA
![100mL电池电流.jpg]()
这个电池的外壳是100mL烧杯，如果用50mL的烧杯来做，电压会小些，大约为1V，但电流可以达到惊人的310mA。
![50mL电池电流.jpg]()
对于这个现象的原因，个人猜测是100mL的烧杯的口径比50mL烧杯的大，中央电极到铝片的距离较长从而导致电池内阻偏大，所以电流偏低。
重头戏来了，这也是制作铝空气电池的核心技术——低电阻木炭烧制技术
先为大家科普一下关于木炭的知识：
铝空气电池所使用的木炭与制作黑火药的木炭完全不同，后者是将木柴在完全隔绝空气加热，使其逐步炭化。制造黑火药所使用的木炭，含碳量要求控制在79±4%范围内，炭化温度在400℃左右。
而前者的制作就相对复杂一点：使木柴先在氧气充足的环境燃烧起来，再使其在缺氧的环境下炭化，在木柴刚炭化完毕时给予其充足的氧气使其再度燃烧，此时木炭燃烧的温度极高，高温下木炭的微观结构发生石墨化，因此它具有良好的导电性能。
这样得到的木炭也称为白炭，原因是白炭表面有一层白色粉末。其中最著名的白炭是日本的备长炭，它是世界上最好的木炭，如果用它来制作铝空气电池，可以极大提升电池的各个性能。当然其制作过程也极为复杂，真正的备长炭是用马木坚木在1200℃的高温下，经过15~30天炭化而成。
这里给出一些关于白炭相关知识的链接：
白炭是什么
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
白炭烧制技术大揭秘
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
备长炭烧制过程
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
备长炭——中日文化差异的体现
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
我们当然不可能在家盖一个土窑花几十天的时间去炼炭，为了研究低电阻木炭的快速烧制技术，我查阅了很多资料，做了大量实验，终于掌握了这个技术，现与大家分享。
这是成品，我用樟木烧制的
![低电阻白炭.jpg]()
![低电阻白炭2.jpg]()
![樟木白炭.jpg]()
前言：
目前在国内，关于铝空气电池的资料非常非常少，这种环保可靠的电池的功率比常规盐水电池，水果电池的功率要强大得多。为此我对这种电池做了相关的一些实验，现将实验成果与诸位创友交流分享。
效果：
为三台电动机供电，可持续供电约36小时(1.5天)
制作过程：
所需材料：
研钵，100mL烧杯，铝制易拉罐，砂纸，棉布，石墨电极，剪刀，低电阻木炭
这里说一下低电阻木炭，制作它需要很多技巧，我会在后面公布它全部的制作过程。
好了，材料备齐就可以动工了！
先裁剪易拉罐，剪的时候要小心划到手，必要时戴手套操作。
裁出一片铝片套入烧杯适配，记得留一段凸出来作电池负极，并将尖锐处修整一下
用砂纸打磨铝片，去除绝缘物
将铝片卷好套入烧杯中，使铝片紧贴杯壁，然后塞入棉布
向烧杯中放一些木炭作底衬，再用研棒压实木炭
在烧杯正中央插上石墨电极，再向石墨电极周围均匀撒上木炭，用研棒将石墨电极周围的木炭捅紧，捅得越紧，电池的性能就越好
向木炭上倒上少许浓盐水使其湿润
一直重复上两个步骤，直到烧杯中填满木炭，切记石墨电极一定不能松动
制作完成！
电压电流测试：
电压1.32V
电流126.3mA
这个电池的外壳是100mL烧杯，如果用50mL的烧杯来做，电压会小些，大约为1V，但电流可以达到惊人的310mA。
对于这个现象的原因，个人猜测是100mL的烧杯的口径比50mL烧杯的大，中央电极到铝片的距离较长从而导致电池内阻偏大，所以电流偏低。
重头戏来了，这也是制作铝空气电池的核心技术——低电阻木炭烧制技术
先为大家科普一下关于木炭的知识：
铝空气电池所使用的木炭与制作黑火药的木炭完全不同，后者是将木柴在完全隔绝空气加热，使其逐步炭化。制造黑火药所使用的木炭，含碳量要求控制在79±4%范围内，炭化温度在400℃左右。
而前者的制作就相对复杂一点：使木柴先在氧气充足的环境燃烧起来，再使其在缺氧的环境下炭化，在木柴刚炭化完毕时给予其充足的氧气使其再度燃烧，此时木炭燃烧的温度极高，高温下木炭的微观结构发生石墨化，因此它具有良好的导电性能。
这样得到的木炭也称为白炭，原因是白炭表面有一层白色粉末。其中最著名的白炭是日本的备长炭，它是世界上最好的木炭，如果用它来制作铝空气电池，可以极大提升电池的各个性能。当然其制作过程也极为复杂，真正的备长炭是用马木坚木在1200℃的高温下，经过15~30天炭化而成。
这里给出一些关于白炭相关知识的链接：
白炭是什么
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
白炭烧制技术大揭秘
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
备长炭烧制过程
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
备长炭——中日文化差异的体现
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
我们当然不可能在家盖一个土窑花几十天的时间去炼炭，为了研究低电阻木炭的快速烧制技术，我查阅了很多资料，做了大量实验，终于掌握了这个技术，现与大家分享。
这是成品，我用樟木烧制的
ne555 发表于 2014-9-1 12:13
一个视频，应该是台湾的，里面讲的铝空气电池就是这种，开头就出现两个字，佐峰
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX ...
这个视频我很早就看过，是日本90年代的一个科普片，后来被台湾人翻译了，比较老。
里面有很多问题，很多细节一笔带过，模糊不清，包括木柴燃烧时候的各个状态以及原理解释等。
而我对铝空气电池做了一定的研究，以图文并茂的方式对这种并不广为人知的电池做了详细的解说。
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国外有关资料介绍，美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上，有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录。请问需要多少的铝，木炭，盐水可以达到美国的效果呢
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metellan 发表于 2014-9-4 15:34
谢谢指正。
最好补一个反应过程（注意是过程）的专门说明，包含电荷转移过程和电动势的推导之类，这样帖 ...
电池符号（+），O 2 | NaCl溶液|铝（ - ）
（氧采取黑色）阳性：3O 2 + 6H 2 O + 12E - →12OH -
负电极（铝）：4AL→4AL 3 + + 12E -
整体：4AL + 3O 2 + 6H 2 O→4AL（OH）3
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鱼小凡1809 发表于 2014-9-4 15:45
国外有关资料介绍，美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上，有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km ...
教程中的电池是一个简易的模型
装载在电动车上的铝空气电池会运用一些新材料，更科学的设计会使电池的效率提高。
因此，如果用教程中的电池来驱动汽车，电池的体积会很大而且笨重。
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静观＆琪变 发表于 2014-9-7 23:54
谢谢关心
我一般把木炭炉放在有一定高度的架子上，站着炼炭，所以不会烧到眉毛
是喷雾酒精点火危险啊！和那个烧烤店酒精爆燃一个道理，酒精瞬间爆燃高温气体喷出。已经被吓过无数次。。我的木气炉第一次点火时也是浇了点酒精点，火焰窜了半米高！以后就乖乖用树枝点了。
就在最近，有个装过甲醇的空可乐瓶因为没洗，瓶口接触火焰直接爆燃喷到两个手指上，直接二级烧伤了！
小心啊小心，谨慎啊谨慎！不要误导别人了！
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菜鸟101 发表于 2014-9-8 00:07
是喷雾酒精点火危险啊！和那个烧烤店酒精爆燃一个道理，酒精瞬间爆燃高温气体喷出。已经被吓过无数次。。 ...
虽然这个方法是没有那么夸张，但是我还是赞同你的观点
安全始终都是第一位的
感谢提醒！
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静观＆琪变 发表于 2014-9-15 20:46
这不属于燃料电池，消耗的是铝，木炭不会被消耗。
楼主说的电池做成后可为三台电动机供电，可持续供电约36小时(1.5天)，消耗的就是图中的那一片铝？而木炭则不会有任何消耗。这就是把最不好调弄的低电阻木炭摘除在消耗之外了，总是能买点就够了，至于铝片就容易得到了。
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静观＆琪变 发表于 2014-9-16 20:53
低电阻木炭不难做，按照教程掌握技巧即可
石墨电极是那种电池中的？记得一号干电池中的石墨电极没这么大。为三台电动机供电，可持续供电约36小时(1.5天) ，这相当于多少电量？楼主计算过么？
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静观＆琪变 发表于 2014-9-16 20:53
低电阻木炭不难做，按照教程掌握技巧即可
石墨电极是那种电池中的？记得一号干电池中的石墨电极没这么大。为三台电动机供电，可持续供电约36小时(1.5天) ，这相当于多少电量？楼主计算过么？
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既然木炭是用来储存氧气的，为什么不用多孔的烧结镍做正极，储存氧气的量更大，而且可以持续给氧，或者用净水器里的聚丙烯熔喷滤芯，完全可以用来代替木炭的作用
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