锌空气电池的发展大致经历了四个阶段:
1、早在19世纪初,空气电极就有报道。但直到1878年,采用镀铂炭电极代替勒克朗谢电池中的阳极二氧化锰,才真正制成第一个空气电池。但当时采用的是微酸性电解质,电极性能极低,因而限制了锌空气电池的使用范围。
2、1932年,海斯(Heise)和舒梅歇尔(Schumacher)制成了碱性锌空气电池。它以汞齐化锌作为负极,经石蜡防水处理的多孔碳作为正极,20%的氢氧化钠水溶液作为电解质,使放电电流有了大幅提高,电流密度可达到7~10mA/cm2。这种锌空气电池具有较高能量密度,但输出功率较低,主要用于铁路信号灯和航标灯的电源。
3、20世纪60年代,由于燃料电池研究的需要,高性能的气体电极被成功研制。这种新型气体扩散电极具有良好的气/液/固三相结构,放电电流密度达到100mA/cm2,从而使高功率锌空气电池得以实现。1977年,小型高性能的扣式锌空气电池已成功进行商业化生产,并广泛用于助听器的电源。
4、近年来,随着气体扩散电极理论的进一步完善,以及催化剂的制备和气体电极制造工艺的发展,使电极性能进一步提高,电流密度可达到200~300mA/cm2,甚至有些达到500mA/cm2;同时,对锌空气电池气体管理的研究(如水、二氧化碳等),提高了锌空气电池的环境适应能力,为大功率锌空气电池的产品化开发提供了技术保障,同时也使各种锌空气电池体系逐渐走向商品化。