मेटल-एअर बॅटरी ही एक सक्रिय सामग्री आहे जी नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता असलेल्या धातूंचा वापर करते, जसे की मॅग्नेशियम, अॅल्युमिनियम, जस्त, पारा आणि लोह, नकारात्मक इलेक्ट्रोड म्हणून आणि हवेतील ऑक्सिजन किंवा शुद्ध ऑक्सिजन सकारात्मक इलेक्ट्रोड म्हणून.झिंक-एअर बॅटरी ही मेटल-एअर बॅटरी मालिकेतील सर्वात जास्त संशोधन केलेली आणि मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाणारी बॅटरी आहे.गेल्या 20 वर्षांत, शास्त्रज्ञांनी दुय्यम झिंक-एअर बॅटरीवर बरेच संशोधन केले आहे.जपानच्या सान्यो कॉर्पोरेशनने मोठ्या क्षमतेच्या दुय्यम झिंक-एअर बॅटरीची निर्मिती केली आहे.ट्रॅक्टरसाठी 125V चा व्होल्टेज आणि 560A ·h क्षमतेची झिंक-एअर बॅटरी हवा आणि इलेक्ट्रो-हायड्रॉलिक फोर्स अभिसरण पद्धती वापरून विकसित केली गेली आहे.असे नोंदवले जाते की ते वाहनांमध्ये लागू केले गेले आहे आणि त्याची डिस्चार्ज वर्तमान घनता 80mA/cm2 पर्यंत पोहोचू शकते आणि कमाल 130mA/cm2 पर्यंत पोहोचू शकते.फ्रान्स आणि जपानमधील काही कंपन्या झिंक-एअर दुय्यम प्रवाह तयार करण्यासाठी झिंक स्लरी प्रसारित करण्याची पद्धत वापरतात आणि सक्रिय पदार्थांची पुनर्प्राप्ती बॅटरीच्या बाहेर केली जाते, वास्तविक विशिष्ट ऊर्जा 115W · h/kg.

मेटल-एअर बॅटरीचे मुख्य फायदे:

1) उच्च विशिष्ट ऊर्जा.एअर इलेक्ट्रोडमध्ये वापरण्यात येणारे सक्रिय पदार्थ हवेतील ऑक्सिजन असल्याने ते अक्षय आहे.सिद्धांतानुसार, सकारात्मक इलेक्ट्रोडची क्षमता असीम आहे.याव्यतिरिक्त, सक्रिय सामग्री बॅटरीच्या बाहेर आहे, म्हणून हवेच्या बॅटरीची सैद्धांतिक विशिष्ट ऊर्जा सामान्य मेटल ऑक्साईड इलेक्ट्रोडपेक्षा खूप मोठी आहे.मेटल एअर बॅटरीची सैद्धांतिक विशिष्ट ऊर्जा सामान्यतः 1000W · h/kg पेक्षा जास्त असते, जी उच्च-ऊर्जा रासायनिक वीज पुरवठ्याशी संबंधित असते.
(2) किंमत स्वस्त आहे.झिंक-एअर बॅटरी महाग मौल्यवान धातू इलेक्ट्रोड म्हणून वापरत नाही आणि बॅटरी सामग्री सामान्य सामग्री आहे, त्यामुळे किंमत स्वस्त आहे.
(3) स्थिर कामगिरी.विशेषतः, झिंक-एअर बॅटरी पावडर सच्छिद्र झिंक इलेक्ट्रोड आणि अल्कधर्मी इलेक्ट्रोलाइट वापरल्यानंतर उच्च प्रवाह घनतेवर कार्य करू शकते.शुद्ध ऑक्सिजन हवा बदलण्यासाठी वापरल्यास, स्त्राव कार्यप्रदर्शन देखील मोठ्या प्रमाणात सुधारले जाऊ शकते.सैद्धांतिक गणनेनुसार, वर्तमान घनता सुमारे 20 पट वाढविली जाऊ शकते.

मेटल-एअर बॅटरीचे खालील तोटे आहेत:

1）, बॅटरी सील केली जाऊ शकत नाही, ज्यामुळे इलेक्ट्रोलाइट कोरडे होणे आणि वाढणे सोपे आहे, ज्यामुळे बॅटरीची क्षमता आणि आयुष्य प्रभावित होते.जर अल्कधर्मी इलेक्ट्रोलाइटचा वापर केला असेल, तर कार्बोनेशन, बॅटरीचा अंतर्गत प्रतिकार वाढवणे आणि डिस्चार्जवर परिणाम करणे देखील सोपे आहे.
2）, ओले स्टोरेज कामगिरी खराब आहे, कारण बॅटरीमधील हवेचा नकारात्मक इलेक्ट्रोडमध्ये प्रसार केल्याने नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या स्व-डिस्चार्जला गती मिळेल.
3）, नकारात्मक इलेक्ट्रोड म्हणून सच्छिद्र झिंकचा वापर करण्यासाठी पारा एकजिनसीकरण आवश्यक आहे.पारा केवळ कामगारांच्या आरोग्यालाच हानी पोहोचवत नाही तर पर्यावरणही प्रदूषित करतो आणि पारा नसलेल्या गंज अवरोधकांनी बदलणे आवश्यक आहे.

मेटल-एअर बॅटरी ही एक सक्रिय सामग्री आहे जी नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता असलेल्या धातूंचा वापर करते, जसे की मॅग्नेशियम, अॅल्युमिनियम, जस्त, पारा आणि लोह, नकारात्मक इलेक्ट्रोड म्हणून आणि हवेतील ऑक्सिजन किंवा शुद्ध ऑक्सिजन सकारात्मक इलेक्ट्रोड म्हणून.क्षारीय इलेक्ट्रोलाइट जलीय द्रावण सामान्यतः मेटल-एअर बॅटरीचे इलेक्ट्रोलाइट द्रावण म्हणून वापरले जाते.जर लिथियम, सोडियम, कॅल्शियम इत्यादि अधिक नकारात्मक इलेक्ट्रोड संभाव्यतेसह नकारात्मक इलेक्ट्रोड म्हणून वापरले जातात, कारण ते पाण्यावर प्रतिक्रिया देऊ शकतात, तर केवळ जलीय सेंद्रिय इलेक्ट्रोलाइट जसे की फिनॉल-प्रतिरोधक घन इलेक्ट्रोलाइट किंवा अकार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट जसे की LiBF4 मीठ द्रावण करू शकतात. वापरणे.

मॅग्नेशियम-एअर बॅटरी

नकारात्मक इलेक्ट्रोड संभाव्यता आणि एअर इलेक्ट्रोड असलेली धातूची कोणतीही जोडी संबंधित धातू-एअर बॅटरी तयार करू शकते.मॅग्नेशियमची इलेक्ट्रोड क्षमता तुलनेने नकारात्मक आहे आणि इलेक्ट्रोकेमिकल समतुल्य तुलनेने लहान आहे.हे मॅग्नेशियम एअर बॅटरी तयार करण्यासाठी एअर इलेक्ट्रोडशी जोडण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.मॅग्नेशियमचे इलेक्ट्रोकेमिकल समतुल्य 0.454g/(A · h) Ф=- 2.69V. मॅग्नेशियम-एअर बॅटरीची सैद्धांतिक विशिष्ट ऊर्जा 3910W · h/kg आहे, जी झिंक-एअर बॅटरीच्या 3 पट आहे आणि 5~ लिथियम बॅटरीच्या 7 पट.मॅग्नेशियम-एअर बॅटरीचा नकारात्मक ध्रुव मॅग्नेशियम आहे, सकारात्मक ध्रुव हवेतील ऑक्सिजन आहे, इलेक्ट्रोलाइट KOH द्रावण आहे आणि तटस्थ इलेक्ट्रोलाइट द्रावण देखील वापरले जाऊ शकते.
मोठी बॅटरी क्षमता, कमी किमतीची क्षमता आणि मजबूत सुरक्षितता हे मॅग्नेशियम आयन बॅटरीचे प्रमुख फायदे आहेत.लिथियम बॅटरीच्या 1.5-2 पट सैद्धांतिक उर्जा घनतेसह, मॅग्नेशियम आयनच्या द्वंद्वात्मक वैशिष्ट्यामुळे अधिक विद्युत शुल्क वाहून नेणे आणि संचयित करणे शक्य होते.त्याच वेळी, मॅग्नेशियम काढणे सोपे आहे आणि मोठ्या प्रमाणावर वितरित केले जाते.चीनकडे संपत्तीचा संपूर्ण फायदा आहे.मॅग्नेशियम बॅटरी बनवल्यानंतर, त्याचा संभाव्य खर्च फायदा आणि संसाधन सुरक्षा गुणधर्म लिथियम बॅटरीपेक्षा जास्त आहेत.सुरक्षिततेच्या दृष्टीने, चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग सायकल दरम्यान मॅग्नेशियम आयन बॅटरीच्या नकारात्मक ध्रुवावर मॅग्नेशियम डेंड्राइट दिसणार नाही, ज्यामुळे लिथियम बॅटरीमध्ये लिथियम डेंड्राइटची वाढ टाळता येते, ज्यामुळे डायफ्रामला छिद्र पडते आणि बॅटरी शॉर्ट सर्किट, आग आणि स्फोटवरील फायद्यांमुळे मॅग्नेशियम बॅटरीमध्ये मोठ्या विकासाची शक्यता आणि क्षमता आहे.

मॅग्नेशियम बॅटरीच्या नवीनतम विकासाच्या संदर्भात, चायनीज ऍकॅडमी ऑफ सायन्सेसच्या किंगदाओ इन्स्टिट्यूट ऑफ एनर्जीने मॅग्नेशियम दुय्यम बॅटरीमध्ये चांगली प्रगती केली आहे.सध्या, मॅग्नेशियम दुय्यम बॅटरीच्या निर्मिती प्रक्रियेतील तांत्रिक अडथळे याने मोडून काढले आहे आणि 560Wh/kg ऊर्जा घनतेसह एकल सेल विकसित केला आहे.दक्षिण कोरियामध्ये विकसित मॅग्नेशियम एअर बॅटरी असलेले इलेक्ट्रिक वाहन 800 किलोमीटर यशस्वीपणे चालवू शकते, जे सध्याच्या लिथियम बॅटरीवर चालणाऱ्या वाहनांच्या सरासरी श्रेणीच्या चार पट आहे.कोगावा बॅटरी, निकॉन, निसान ऑटोमोबाईल, जपानचे तोहोकू विद्यापीठ, रिक्सियांग सिटी, मियागी प्रीफेक्चर आणि इतर उद्योग-विद्यापीठ-संशोधन संस्था आणि सरकारी विभागांसह अनेक जपानी संस्था मॅग्नेशियम एअर बॅटरीच्या मोठ्या क्षमतेच्या संशोधनाला सक्रियपणे प्रोत्साहन देत आहेत.झांग ये, नानजिंग युनिव्हर्सिटीच्या मॉडर्न इंजिनीअरिंग कॉलेजच्या संशोधन गटाने आणि इतरांनी डबल-लेयर जेल इलेक्ट्रोलाइटची रचना केली, ज्याने मॅग्नेशियम मेटल एनोडचे संरक्षण आणि डिस्चार्ज उत्पादनांचे नियमन लक्षात घेतले आणि उच्च ऊर्जा घनतेसह मॅग्नेशियम एअर बॅटरी प्राप्त केली ( 2282 W h · kg-1, सर्व एअर इलेक्ट्रोड्स आणि मॅग्नेशियम निगेटिव्ह इलेक्ट्रोडच्या गुणवत्तेवर आधारित), जे सध्याच्या साहित्यात अॅलोइंग एनोड आणि अँटी-कॉरोशन इलेक्ट्रोलाइटच्या धोरणांसह मॅग्नेशियम एअर बॅटरीपेक्षा खूप जास्त आहे.
सर्वसाधारणपणे, मॅग्नेशियम बॅटरी सध्या प्राथमिक अन्वेषण अवस्थेत आहे आणि मोठ्या प्रमाणावर जाहिरात आणि अनुप्रयोग करण्यापूर्वी अजून बराच पल्ला गाठायचा आहे.