1А

 

Метално-воздушната батерија е активен материјал кој користи метали со негативен електроден потенцијал, како што се магнезиум, алуминиум, цинк, жива и железо, како негативна електрода и кислород или чист кислород во воздухот како позитивна електрода.Цинк-воздушната батерија е најистражуваната и најкористена батерија во серијата метал-воздух батерии.Во изминатите 20 години, научниците направија многу истражувања за секундарна батерија со цинк-воздух.Јапонската корпорација Sanyo произведе секундарна батерија од цинк-воздух со голем капацитет.Цинк-воздушната батерија за трактор со напон од 125V и капацитет од 560A · h е развиена со примена на методот на циркулација на воздух и електрохидраулична сила.Пријавено е дека е применет во возила, а густината на неговата струја на празнење може да достигне 80 mA/cm2, а максималната може да достигне 130 mA/cm2.Некои компании во Франција и Јапонија го користат методот на циркулирање на кашеста маса од цинк за производство на секундарна струја од цинк-воздух, а обновувањето на активните супстанции се врши надвор од батеријата, со вистинска специфична енергија од 115 W · h/kg

Главните предности на метално-воздушната батерија:

1) Повисока специфична енергија.Бидејќи активниот материјал што се користи во воздушната електрода е кислород во воздухот, тој е неисцрпен.Во теорија, капацитетот на позитивната електрода е бесконечен.Покрај тоа, активниот материјал е надвор од батеријата, така што теоретската специфична енергија на воздушната батерија е многу поголема од онаа на општата електрода од метал оксид.Теоретската специфична енергија на металната воздушна батерија е генерално повеќе од 1000W · h/kg, што припаѓа на високо-енергетското хемиско напојување.
(2) Цената е евтина.Цинк-воздушната батерија не користи скапи благородни метали како електроди, а материјалите на батериите се вообичаени материјали, така што цената е евтина.
(3) Стабилни перформанси.Особено, цинк-воздушната батерија може да работи со висока густина на струја по употреба на прашкаста порозна цинкова електрода и алкален електролит.Ако се користи чист кислород за замена на воздухот, перформансите на празнење исто така може значително да се подобрат.Според теоретската пресметка, густината на струјата може да се зголеми за околу 20 пати.

Метално-воздушната батерија ги има следните недостатоци:

1), батеријата не може да се запечати, што е лесно да предизвика сушење и издигнување на електролитот, што влијае на капацитетот и животниот век на батеријата.Ако се користи алкален електролит, исто така е лесно да се предизвика карбонизација, зголемувајќи го внатрешниот отпор на батеријата и влијаејќи на празнењето.
2), перформансите на влажното складирање се слаби, бидејќи дифузијата на воздухот во батеријата до негативната електрода ќе го забрза само-празнењето на негативната електрода.
3), употребата на порозен цинк како негативна електрода бара хомогенизација на живата.Живата не само што му штети на здравјето на работниците, туку и ја загадува животната средина и треба да се замени со инхибитор на корозија што не е жива.

Метално-воздушната батерија е активен материјал кој користи метали со негативен електроден потенцијал, како што се магнезиум, алуминиум, цинк, жива и железо, како негативна електрода и кислород или чист кислород во воздухот како позитивна електрода.Воден раствор на алкален електролит обично се користи како електролитен раствор на метално-воздушна батерија.Ако како негативна електрода се користат литиум, натриум, калциум, итн. со повеќе негативен електроден потенцијал, бидејќи тие можат да реагираат со вода, само неводен органски електролит како што е цврстиот електролит отпорен на фенол или неоргански електролит како сол раствор на LiBF4 може да се користи.

1Б

Батерија со магнезиум-воздух

Секој пар метал со негативен електроден потенцијал и воздушна електрода може да формира соодветна метално-воздушна батерија.Електродниот потенцијал на магнезиумот е релативно негативен, а електрохемискиот еквивалент е релативно мал.Може да се користи за спарување со воздушната електрода за да се формира магнезиумска воздушна батерија.Електрохемискиот еквивалент на магнезиумот е 0,454 g/(A · h) Ф=- 2,69 V. Теоретската специфична енергија на батеријата со магнезиум-воздух е 3910 W · h/kg, што е 3 пати повеќе од онаа на батеријата со цинк-воздух и 5~ 7 пати повеќе од литиумската батерија.Негативниот пол на батеријата магнезиум-воздух е магнезиум, позитивниот пол е кислородот во воздухот, електролитот е растворот KOH, а може да се користи и неутрален раствор на електролит.
Големиот капацитет на батеријата, потенцијалот за ниска цена и силната безбедност се клучните предности на магнезиум-јонските батерии.Двовалентната карактеристика на јонот на магнезиум овозможува да се носат и складираат повеќе електрични полнежи, со теоретска густина на енергија од 1,5-2 пати од литиумската батерија.Во исто време, магнезиумот лесно се извлекува и широко се дистрибуира.Кина има апсолутна предност за дарување ресурси.По изработката на магнезиумската батерија, нејзината потенцијална предност во трошоците и атрибутот за безбедност на ресурсите се повисоки од литиумската батерија.Во однос на безбедноста, магнезиумскиот дендрит нема да се појави на негативниот пол на магнезиум-јонската батерија за време на циклусот на полнење и празнење, што може да го избегне растот на литиумскиот дендрит во литиумската батерија да ја пробие дијафрагмата и да предизвика краток спој на батеријата, пожар и експлозија.Горенаведените предности прават магнезиумската батерија да има големи изгледи и потенцијал за развој.

Во однос на најновиот развој на магнезиумските батерии, Институтот за енергија во Кингдао на Кинеската академија на науките постигна добар напредок во секундарните батерии од магнезиум.Во моментов, таа го проби техничкото тесно грло во процесот на производство на секундарни батерии од магнезиум и има развиено една ќелија со енергетска густина од 560 Wh/kg.Електрично возило со комплетна магнезиумска воздушна батерија развиена во Јужна Кореја може успешно да вози 800 километри, што е четири пати повеќе од просечниот опсег на сегашните возила на литиумски батерии.Голем број јапонски институции, вклучително и Kogawa Battery, Nikon, Nissan Automobile, Tohoku University of Japan, Rixiang City, Miyagi Prefecture, и други индустриско-универзитетско-истражувачки институции и владини оддели активно го промовираат истражувањето со голем капацитет на магнезиумската воздушна батерија.Џанг Је, истражувачката група на Модерен инженерски колеџ на Универзитетот Нанџинг и други дизајнираа двослоен гел електролит, кој ја реализираше заштитата на металната анода на магнезиум и регулирањето на производите за празнење и доби магнезиумска воздушна батерија со висока енергетска густина ( 2282 W h · kg-1, врз основа на квалитетот на сите воздушни електроди и магнезиум-негативни електроди), што е далеку повисоко од магнезиумската воздушна батерија со стратегиите за легирање на анода и антикорозивен електролит во тековната литература.
Општо земено, магнезиумската батерија во моментов е сè уште во фаза на прелиминарно истражување, и има уште долг пат да се помине пред големата промоција и примена.


Време на објавување: 17-февруари 2023 година
Дали барате повеќе информации за професионалните производи и решенијата за напојување на DET Power?Имаме стручен тим подготвен секогаш да ви помогне.Ве молиме пополнете го формуларот и нашиот претставник за продажба ќе ве контактира наскоро.