用“铝+水+空气”发电，这项“黑科技”在宁波走向了市场。中科院宁波材料所上周发布消息称，该所研发团队应用石墨烯对空气阴*催化剂材料进行改性复合，大幅度提升了电池电化学性能。目前，这一电池已实现了批量生产，即将应用于通信基站的备用电源。
“不同于传统意义上的电池，铝燃料电池相当于一个大功率、可自发电的‘充电宝’，通过简单的加水或者加铝操作便能发电。”团队相关负责人薛业建介绍说。这一电池系统具有能量密度高、安全、可循环、环保无污染等优点。测评显示，安上了这种车载“充电宝”的新能源汽车，能大幅度提升电动汽车的行驶里程。在通讯基站，铝燃料电池能代替传统柴油发电机和铅酸电池，当遇到地震、台风等恶劣气候时，及时为基站供电，确保区域内手机信号不断。
据了解，早在上世纪90年代，我国就开始了铝燃料电池的研发。但由于锰氧化物催化剂活性不高、空气阴**化电阻较大、阳*铝析氢自腐蚀严重、热控制难及难以二次启动等原因，铝燃料电池产业化应用进展缓慢。
2017年，研发团队通过4年苦心研究，实现了“从0到1”的突破，研制出额定功率1000W石墨烯-铝燃料电池发电系统。然而，由于目前我国通讯基站、军用装备的部分备用电源额定功率普遍为3000W左右，这一系统在应用上遭遇瓶颈。
“不能变成产品，再炫酷的高科技也只是传说。”研发团队联合浙江省石墨烯制造业创新中心研发团队，大力推进铝燃料电池的工艺开发和工程样机研制。又经过一年的研发，应用场景更为广泛的铝燃料电池“2.0”版本终于问世。
测试结果表明，这一电池的能量密度高达545Wh/kg、容量达130kWh，50A电流放电功率可达到3000W，峰值功率预计可高达4800W。由于其额定功率与中国大多数基站功率需求一致，无需改变原有设备，就能直接替换传统备用电源使用，在智能电网、基站备用电源、岛礁供电、军事设施备用电源及电动汽车增程器等领域具有广泛的应用前景。
“由于功率受限，目前的铝燃料电池仍无法替代新能源汽车动力电池，特别是加速、爬坡性能跟不上。”薛业建说。接下来，团队将对电池性能进行提升，力争研发出15千瓦额定功率以上的电源系统，为城市扫地车、搬运车等安上更环保、安全的动力源。
