鐵-空氣電池是金屬-空氣電池的一種。鐵-空氣電池是以電極電位較負的金屬鐵作負極，以空氣中的氧或純氧作正極的活性物質。鐵空氣電池是大規模套用於牽引力最有可能的電化學動力源之一。鐵空氣電池採用廉價的鐵作為電極材料，在進行加工、使用和回收過程中不會對環境造成危害。與其它金屬燃料電池最大的不同是鐵空氣電池可以不採用貴金屬鉑作為催化劑，而採用少量的鎳、鑽、銀作為催化劑，這一點就比其他金屬燃料電池要經濟的多。
基本介紹
- 中文名：鐵-空氣電池
- 外文名：iron-air cell
- 特點：負極為金屬鐵
- 正極：空氣中的氧或純氧
概述,特點,存在的問題,其他類型,鋅-空氣電池,鎂-空氣電池,
概述
金屬-空氣電池是以電極電位較負的金屬如鎂、鋁、鋅、汞、鐵等作負極，以空氣中的氧或純氧作正極的活性物質。金屬-空氣電池電解質溶液一般採用鹼性電解質水溶液，如果採用電極電位更負的鋰、鈉、鈣等作負極，因為它們可以和水反應，所以只能採用非水的有機電解質，如耐酚固體電解質或無機電解質，如LiBF4鹽溶液等。
特點
鐵-空氣電池的主要特點：
（1）比能量高。由於空氣電極所用活性物質是空氣中的氧，它是用之不竭的，理論上正極的容量是無限的，加之活性物質在電池之外，使空氣電池的理論比能量比一般金屬氧化物電極大得多，鐵空氣電池屬於高能化學電源。
（2）價格便宜。鐵-空氣電池不採用昂貴的貴金屬作電極，構成電池材料均為常見的材料，所以價格便宜。
（3）性能穩定。特別鐵-空氣電池採用粉狀多孔鋅電極和鹼性電液後，可以在很高的電流密度下工作，如果採用純氧代替空氣，放電性能還可以大幅度提高。根據理論計算，可使電流密度提高約20倍。
存在的問題
鹼性電池中鐵電極主要存在以下問題：
（1）鐵電極在鹼性溶液中容易鈍化鐵空氣電池在大電流或較低溫度放電，電池的容量將大大降低。這是是由於鐵電極發生了鈍化，大大降低電極的活性表面，使電極容量急劇下降；
（2）鐵電極自放電嚴重鐵電極在鹼性溶液中很容易析出氫氣，同時，鐵生成氫氧化亞鐵，造成鐵電極自放電從而降低電極活性物質的利用率；
（3）鐵電極的充電效率低氫析出的標準電極電位要正一些，而且通過對比氫在不同金屬上的析出過電位發現，在不不同電流密度下，氫在鐵上的析出過電位要比在鉻、鋅、鉛上小。因此鐵作為電池的負極材料，其充電效率比同為電池負極的鉻、鋅、鉛低一些。
其他類型
鋅-空氣電池
近年來，隨著氣體擴散電極理論的進一步完善，以及催化劑的製備和氣體電極製造工藝的發展，使電極性能進一步提高；同時，對鋅空氣電池氣體管理的研究（如水、二氧化碳等），提高了鋅空氣電池的環境適應能力，為大功率鋅空氣電池的產品化開發提供了技術保障，同時也使各種鋅空氣電池體系逐漸走向商品化。根據放電率的不同，鋅-空氣電池可以套用於不同的場合。中、小電流密度下工作可用於鐵路信號、無線電通訊、航標燈、農用黑光燈等的電源。大電流密度工作可用作車輛動力源。採用化學電源作車輛動力源具有無噪聲、無廢氣排放等優點，因此，開發鋅-空氣電池用於汽車有較好的前景。它還可以代替成本很高的鋅-銀電池用於國防，如用於魚雷、飛彈等，對於小電流長壽命工作的扣式鋅-空氣電池，可用於手錶、助聽器以及計算器等物品。
鎂-空氣電池
任何電極電位較負的金屬與空氣電極相配對都可以構成相應的金屬-空氣電池。鎂的電極電位較負、電化學當量較小，用它與空氣電極配對可以組成鎂-空氣電池。鎂的電化學當量為0.454g/（A·h），在鹼性溶液中的Ф=-2.69V。鎂-空氣電池的理論比能量為3910W·h/kg，是鋅-空氣電池的3倍。鎂-空氣電池的負極是鎂，正極為空氣中的氧，可以用中性的電解質溶液。
