中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室在电池设计及系统集成技术方面又出新成果。继2015年成功研制出能量密度400Wh/kg、容量3kWh、输出功率300W的镁空气电池发电系统之后，近日又成功研制出基于石墨烯空气阴极的千瓦级铝空气电池发电系统，该电池系统能量密度高达510Wh/kg、容量20kWh、输出功率1000W。据悉，研究团队正在积极设计开发用于通讯基站备用电源和电动汽车增程器的5kW级大功率铝空气电池系统。

　　为满足不断发展的智能电网、移动通讯、电动汽车和应急救灾的需要，迫切需要开发能量高、成本低、体积小、寿命长的新型化学电源。金属空气电池(也称为金属燃料电池)是一种将金属材料的化学能直接转化为电能的化学电源。金属空气电池具有能量密度高、价格低廉、资源丰富、绿色无污染、放电寿命长与安全环保等优势，已被国家列入《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，同时还被国家发改委、能源局列入《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》。

　　不过，金属空气电池产业发展仍然面临诸多技术瓶颈：一是当前研发应用的氧还原催化剂催化活性不够高，电极功率密度有待提升;二是常规结构的空气阴极极化电阻较大，难于满足高功率输出;三是金属阳极自腐蚀情况严重，导致阳极利用率不高;四是电池系统热失控问题，导致电池系统无法长时间工作。

　　据了解，自2013年，该实验室部署金属空气电池研究以来，研究团队在石墨烯复合催化剂、新结构空气阴极、金属阳极合金化、单电池制备工艺等多方面取得了一系列进展，其中采用石墨烯复合锰基氧化物催化剂以及新型石墨烯基高效空气阴极将单体电池功率密度提高了25%，大幅度提升金属空气电池综合性能。系列研究工作发表在国际电化学和材料学术期刊上。