对电动车不断增长的需求引起了各种类型的高能量密度、长寿命和低成本电池的发展。如图1所示的氧化锌电池因其价格低廉、安全性高和环保而受到关注。这些电池在电动自行车中有潜在应用，这是许多发展中国家流行的交通方式。在本文中，我们将讨论电动自行车用氧化锌电池助力循环经济的潜力，重点关注它们的优势、挑战和前景。
电池技术的提升解决了里程焦虑，安全性的提升解决了消费者的“信任”危机，而其转变的最关键因素在于最基础的电池“材料”的选择。
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图1：氧化锌电池
与传统电池相比，氧化锌电池具有多项优势，使其成为很有前途的电动自行车替代品。首先，它们对环境无害，因为它们不含任何有毒重金属，例如铅或镉。这使得它们很容易回收，减少了处理它们对环境的影响。其次，它们具有很高的能量密度，这意味着它们可以比相同大小和重量的其他电池储存更多的能量。这使它们能有更长的续航，让它们成为了需要经常充电的电动自行车的理想选择。最后，它们的成本低廉，消费者可以负担得起，尤其是在发展中国家。
尽管有潜在的好处，但氧化锌电池在被广泛用于电动自行车之前仍面临着一些必须解决的挑战。首先，它们的效率低于其他电池，这意味着它们在充电和放电过程中会损失更多的能量。这会降低它们的整体性能并增加它们的充电时间。其次，它们的使用寿命比其他电池短，这意味着它们需要更频繁地更换，从而增加了拥有成本。最后，它们需要一个涉及高温和高压的复杂制造过程，这会增加它们的生产成本。
尽管面临挑战，但氧化锌电池对电动自行车的循环经济具有广阔的前景。研究人员正在努力提高它们的效率和寿命，使其与其他电池相比更具竞争力。此外，材料科学的进步正在引动新材料的开发，这些新材料可以进一步提高其性能。例如，印度理工学院(IIT)海德拉巴分校的研究人员开发了一种氧化锌电池，该电池使用一种新型电解质来提高电池效率和寿命。此外，发展中国家对电动车日益增长的需求，为电动自行车广泛采用氧化锌电池提供了机会。
总之，助力电动自行车的循环经济，氧化锌电池具有多种优势，包括低成本、环保和高能量密度。虽然它们面临效率较低和寿命较短等挑战，但目前正进行的研发工作在不断解决这些问题。随着对电动车的需求持续增长，氧化锌电池有可能成为发展中国家电动自行车的主要选择。
(原文刊登于EDN姊妹网站Power Electronics News，参考链接：Zinc-oxide battery for two-wheelers – A circular economy，由Ricardo Xie编译。)
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