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冀飞:锌空气电池—助听器的喷气式发动机

时间:2017-02-06 10:09:26 浏览:4559次 来源: 聋康网 作者:顾玉珊

冀飞, 博士,解放军总医院耳鼻咽喉-头颈外科助理研究员、听力师。在老年听力检测和康复、听觉电生理技术、医用声学计量方面有丰富经验。专业特长:临床听力学和医用声学。

电池产生电能的方式是这样的:通过内部两种化学物质起反应释放电子形成电流,由导线导出后为用电设备提供能量。

大多数传统电池是一个密封系统,两种参与反应的化学物质直接封装在其内部。

燃料电池(如氢氧电池)看起来有很好的应用前景。它放电的基本原理与传统电池相同,只是两种化学物质并不封装,而是从各自的贮存器皿中源源不断地流出来混合在一起,这使得它们能够不停地反应。

锌-空气电池介于上述两种电池之间。它所依赖的化学反应是金属锌在空气中的氧化。锌被贮存在电池中,不能够更换,而反应消耗掉氧气之后外界的空气又能够流入补充。所以,从空气的角度来看,这是一种燃料电池;从锌的角度来看,这又是一种传统电池。这种电池单位重量可以提供很大的电能。因为它只需要携带一半的化学反应物质,另一半则来自空气。这可以用发动机的例子来理解。在携带同样重量燃料的情况下,喷气式发动机能够比火箭发动机飞行更远的距离,这是因为前者从周围的空气中汲取了一半的“燃料”。

也正如喷气式飞机和火箭的例子,由于锌空气电池需要等待足够多的空气进入反应系统才能产生较大的能量,因此它不能够产生很大的瞬时能量,这也是并非所有的电池都是锌空气电池的原因。传统电池能够提供足够强的电流,因为发生反应所需要的化学物质都封装在系统中随时可以反应。火箭发动机能够产生巨大的瞬时能量也是同样道理。锌空气电池能够通过不断补给空气维持较长的稳定电流的放电时间。而喷气式飞机也是同样的道理。因此,锌空气电池多用于需要持续、稳定能量的设备如助听器和监测设备中,同样,喷气式发动机多应用于需要长时间稳定耗能的地方,如跨洋飞行。火箭则用于短时间内需要巨大能量的地方,或者没有空气可用的地方。这可一点都没错,因为从没有人在太空中使用过锌空气电池。


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