铝空气电池是一种新型高能量密度化学电源,其具有原料储藏丰富、价格低廉和使用寿命长的优点。铝空气电池在新能源汽车等领域的潜在应用价值为其快速发展提供重要契机。积极开展铝空气电池的基础和应用研究对我国的铝工业和汽车工业的发展均具有重大意义。主要研究内容如下:本文研究内容为多电解液体系铝空气电池。当使用碱性电解液时,开路电压（Voc）约为1.5 V,而如果使用带有酸性阴极电解液和碱性阳极电解液的双电解液系统,则可以达到2.2 V的Voc。双电解质系统可以用微流体结构实现。（1）本文制备带有多孔亲水聚四氟乙烯（PTFE）膜的循环双电解质铝空气微流体电池。与传统的单电解质电池相比,短路电流密度（Jsc）和Voc高得多,并且膜大大提高了电解质利用率。使用PTFE膜后,在电解液循环10次后,Jsc从648.93 m A cm^-2降至497.01 m A cm^-2,降低23.41%,而没有PTFE膜,Jsc从713.80 m A cm^-2降低到29.42 m A cm^-2,降低95.88%。即使经过10次循环,PTFE膜也有助于将Voc稳定在2.15 V左右。（2）本文制备带有碱性阳极电解液和酸性阴极电解液的双电解质铝/空气微流体燃料电池。在使用碱性阳极电解液和酸性阴极电解液的情况下,电池的V_OC约为2.2 V,J_SC为1053 m A cm^-2。通过精细地加入规则的多孔碳纸,可以实现电解质的有效再循环。该电池在2.2 V的开路电压和1 A cm^-2的短电流密度下可以表现出出色的性能。（3）本文开发出一种新型的三电解质铝/空气电池（TEAAC）,其由有机碱性电解质中的铝金属阳极,阳离子交换膜,桥连电解质,阴离子交换膜和水性酸性阴极电解液中的空气阴极组成。随着有机碱性阳极电解液的引入,与传统水溶液相的氢气逸出被大大抑制了,同时保持铝在碱性条件下的良好电化学活性。使用酸性阴极电解液有助于将电池电压提高到2.2 V,并且消除了传统空气阴极在碱性溶液中的碳酸化问题。