Батареяи металлӣ-ҳавоӣ як маводи фаъолест, ки металлҳои дорои потенсиали электроди манфии монанди магний, алюминий, руҳ, симоб ва оҳанро ҳамчун электроди манфӣ ва оксиген ё оксигени холис дар ҳаво ҳамчун электроди мусбат истифода мекунад.Батареяи синк-ҳаво батареяи аз ҳама таҳқиқшуда ва васеъ истифодашаванда дар силсилаи батареяҳои металлӣ-ҳаво мебошад.Дар давоми 20 соли охир олимон оид ба батареяи дуюмдараҷаи руҳ-ҳаво тадқиқоти зиёде анҷом доданд.Корпорацияи «Санё»-и Япония аккумулятори дуюмдараҷаи цинк-ҳавоии иқтидори калон истеҳсол кард.Батареяи цинк-ҳавоӣ барои трактор бо шиддати 125В ва иқтидори 560А·соат бо усули гардиши қувваи ҳаво ва электрогидравликӣ сохта шудааст.Гуфта мешавад, ки он дар мошинҳо истифода шудааст ва зичии ҷараёни разряди он метавонад ба 80 мА/см2 ва ҳадди аксар ба 130 мА/см2 мерасад.Баъзе ширкатҳо дар Фаронса ва Ҷопон барои тавлиди ҷараёни дуюмдараҷаи руҳ-ҳаво усули гардиши сулфаи руҳро истифода мебаранд ва барқароркунии моддаҳои фаъол берун аз батарея бо энергияи мушаххаси воқеии 115 Вт · соат / кг амалӣ карда мешавад.

Афзалиятҳои асосии батареяи металлӣ-ҳаво:

1) Энергияи хоси баланд.Азбаски маводи фаъоле, ки дар электроди ҳаво истифода мешавад, оксиген дар ҳаво аст, он тамомнашаванда аст.Дар назария, иқтидори электроди мусбат беохир аст.Илова бар ин, маводи фаъол берун аз батарея аст, бинобар ин энергияи мушаххаси назариявии батареяи ҳавоӣ аз электроди умумии оксиди металлӣ хеле калонтар аст.Энергияи мушаххаси назариявии батареяи ҳавои металлӣ одатан зиёда аз 1000W · h / кг аст, ки ба таъминоти кимиёвии энергияи баланд тааллуқ дорад.
(2) Нарх арзон аст.Батареяи цинк-ҳавоӣ ҳамчун электрод металлҳои гаронбаҳои қиматбаҳоро истифода намебарад ва масолеҳи батарея маводи маъмулӣ мебошанд, бинобар ин нархаш арзон аст.
(3) Иҷрои устувор.Хусусан, батареяи руҳ-ҳаво метавонад дар зичии баланди ҷараён пас аз истифодаи электроди руҳи хокаи пора ва электролитҳои сілтӣ кор кунад.Агар барои иваз кардани ҳаво оксигени пок истифода шавад, иҷрои разряд низ метавонад хеле беҳтар шавад.Мувофики хисоби назариявй зичии чараёнро такрибан 20 баробар зиёд кардан мумкин аст.

Батареяи металлӣ-ҳаво камбудиҳои зерин дорад:

1）, батареяро мӯҳр кардан мумкин нест, ки боиси хушк шудан ва баланд шудани электролит мегардад, ки ба иқтидор ва мӯҳлати батарея таъсир мерасонад.Агар электролитҳои сілтӣ истифода шаванд, боиси карбоншавӣ, зиёд шудани муқовимати дохилии батарея ва ба разряд таъсир расонидан осон аст.
2）, кори нигоҳдории тар суст аст, зеро паҳншавии ҳаво дар батарея ба электроди манфӣ худидоракунии электроди манфиро метезонад.
3）, истифодаи руҳи ковок ҳамчун электроди манфӣ гомогенизатсияи симобро талаб мекунад.Симоб на танхо ба саломатии коргарон зарар мерасонад, балки мухити атрофро ифлос мекунад ва онро бо ингибитори зангзании гайри симоб иваз кардан лозим аст.

Батареяи металлӣ-ҳавоӣ як маводи фаъолест, ки металлҳои дорои потенсиали электроди манфии монанди магний, алюминий, руҳ, симоб ва оҳанро ҳамчун электроди манфӣ ва оксиген ё оксигени холис дар ҳаво ҳамчун электроди мусбат истифода мекунад.Маҳлули обии электролитии сілтӣ одатан ҳамчун маҳлули электролитии батареяи металлӣ-ҳаво истифода мешавад.Агар ба сифати электроди манфӣ литий, натрий, калсий ва ғайра бо потенсиали электроди манфи бештар истифода шаванд, зеро онҳо метавонанд бо об реаксия кунанд, танҳо электролитҳои органикии ғайриобӣ ба монанди электролитҳои сахти ба фенол тобовар ё электролитҳои ғайриорганикӣ, ба монанди маҳлули намаки LiBF4 метавонанд истифода шавад.

Батареяи магний-ҳаво

Ҳар як ҷуфт металл бо потенсиали манфии электрод ва электроди ҳаво метавонад батареяи мувофиқи металлии ҳаворо ташкил диҳад.Потенсиали электроди магний нисбатан манфӣ аст ва эквиваленти электрохимиявӣ нисбатан хурд аст.Онро барои пайваст кардани электроди ҳавоӣ барои сохтани батареяи ҳавои магний истифода бурдан мумкин аст.Эквиваленти электрохимиявии магний 0,454г/(A · h) Ф=- 2,69V。 Энергияи хоси назариявии батареяи магний-ҳаво 3910Вт ·с/кг аст, ки 3 маротиба аз батареяи ҳавои руҳ ва 5~ 7 маротиба аз батареяи литий.Қутби манфии батареяи магний-ҳаво магний, қутби мусбат оксиген дар ҳаво, электролит маҳлули KOH ва маҳлули электролитҳои нейтралиро низ истифода бурдан мумкин аст.
Иқтидори калони батарея, потенсиали арзон ва бехатарии қавӣ бартариҳои асосии батареяҳои ионии магний мебошанд.Хусусияти дувалентии иони магний имкон медиҳад, ки зарядҳои бештари барқро бо зичии энергияи назариявӣ 1,5-2 маротиба батареяи литий интиқол ва нигоҳ доштан мумкин аст.Дар айни замон, магний ба осонӣ истихроҷ карда мешавад ва ба таври васеъ паҳн мешавад.Чин бартарии мутлақи захираҳои захиравӣ дорад.Пас аз сохтани батареяи магний, бартарии эҳтимолии арзиши он ва атрибути бехатарии захираҳо аз батареяи литий баландтар аст.Дар робита ба бехатарӣ, дендрити магний дар қутби манфии батареяи ионии магний дар давраи пуркунии барқ ​​​​ва разряд пайдо намешавад, ки метавонад аз афзоиши дендрити литий дар батареяи литий, ки диафрагмаро сӯрох мекунад ва боиси ноқилҳои кӯтоҳ, сӯхтор ва батарея гардад. таркиш.Афзалиятҳои дар боло овардашуда батареяи магнийро ба дурнамои рушд ва потенсиали бузург медиҳанд.

Дар робита ба рушди охирини батареяҳои магний, Институти энергетикии Циндао-и Академияи илмҳои Чин дар батареяҳои дуюмдараҷаи магний ба пешрафти хуб ноил шуд.Дар айни замон, он дар раванди истеҳсоли батареяҳои дуюмдараҷаи магний аз мушкилоти техникӣ шикастааст ва як ҳуҷайраи ягонаро бо зичии энергияи 560 Вт / кг таҳия кардааст.Як мошини барқӣ бо батареяи пурраи ҳавои магний, ки дар Кореяи Ҷанубӣ таҳия шудааст, метавонад 800 километрро бомуваффақият тай кунад, ки ин аз масофаи миёнаи мошинҳои ҳозираи батареяи литий чор баробар аст.Як қатор муассисаҳои Ҷопон, аз ҷумла Kogawa Battery, Nikon, Nissan Automobile, Донишгоҳи Тохокуи Ҷопон, шаҳри Риксианг, префектураи Мияги ва дигар муассисаҳои илмӣ-тадқиқотии саноатӣ-донишгоҳҳо ва шӯъбаҳои ҳукуматӣ ба таҳқиқоти иқтидори бузурги батареяи ҳавои магний фаъолона мусоидат мекунанд.Чжан Йе, гурӯҳи тадқиқотии Коллеҷи муосири муҳандисии Донишгоҳи Нанҷинг ва дигарон як электролит гели дуқабатаро тарҳрезӣ карданд, ки муҳофизати аноди металлии магний ва танзими маҳсулоти разрядро амалӣ карда, батареяи ҳавои магнийро бо зичии баланди энергия ба даст овард ( 2282 W h · кг-1, дар асоси сифати ҳамаи электродҳои ҳаво ва электродҳои манфии магний), ки хеле баландтар аз батареяи ҳавои магний бо стратегияҳои хӯлаи анод ва электролитҳои зидди зангзанӣ дар адабиёти ҷорӣ мебошад.
Умуман, дар айни замон батареяи магний дар марҳилаи иктишофии пешакӣ қарор дорад ва то пешбурди васеъмиқёс ва татбиқи он ҳанӯз роҳи зиёдеро тай кардан лозим аст.