La metalaera baterio estas aktiva materialo, kiu uzas metalojn kun negativa elektroda potencialo, kiel magnezio, aluminio, zinko, hidrargo kaj fero, kiel negativan elektrodon, kaj oksigenon aŭ puran oksigenon en la aero kiel pozitivan elektrodon.Zinc-aera baterio estas la plej esplorita kaj vaste uzata baterio en la metalaera baterio serio.En la pasintaj 20 jaroj, sciencistoj multe esploris pri malĉefa zink-aera baterio.Sanyo Corporation de Japanio produktis grandan kapacitan sekundaran zink-aeran baterion.La zinko-aera baterio por traktoro kun tensio de 125V kaj kapablo de 560A · h estis evoluigita per la metodo de aero kaj elektro-hidraŭlika forto cirkulado.Oni informas, ke ĝi estis aplikata en veturiloj, kaj ĝia malŝarĝa kurenta denseco povas atingi 80mA/cm2, kaj la maksimumo povas atingi 130mA/cm2.Iuj kompanioj en Francio kaj Japanio uzas la metodon de cirkulado de zinka suspensiaĵo por produkti zink-aeron sekundaran kurenton, kaj la reakiro de aktivaj substancoj estas efektivigita ekster la kuirilaro, kun la reala specifa energio de 115W · h/kg.

Ĉefaj avantaĝoj de metalaera baterio:

1) Pli alta specifa energio.Ĉar la aktiva materialo uzata en la aerelektrodo estas oksigeno en la aero, ĝi estas neelĉerpebla.En teorio, la kapacito de la pozitiva elektrodo estas senfina.Krome, la aktiva materialo estas ekster la baterio, do la teoria specifa energio de la aerbaterio estas multe pli granda ol tiu de la ĝenerala metaloksida elektrodo.La teoria specifa energio de la metala aera baterio estas ĝenerale pli ol 1000W · h/kg, kiu apartenas al la altenergia kemia nutrado.
(2) La prezo estas malmultekosta.La zink-aera baterio ne uzas multekostajn valormetalojn kiel elektrodojn, kaj la bateriaj materialoj estas oftaj materialoj, do la prezo estas malmultekosta.
(3) Stabila agado.Aparte, la zinko-aera baterio povas funkcii ĉe alta kurenta denseco post uzado de pulvora pora zinka elektrodo kaj alkala elektrolito.Se pura oksigeno estas uzata por anstataŭigi aeron, la elflua agado ankaŭ povas esti multe plibonigita.Laŭ teoria kalkulo, la nuna denseco povas esti pliigita ĉirkaŭ 20 fojojn.

La metalaera baterio havas la jenajn malavantaĝojn:

1）, la kuirilaro ne povas esti sigelita, kio estas facile kaŭzi la sekiĝon kaj leviĝon de la elektrolito, influante la kapablon kaj vivon de la baterio.Se alkala elektrolito estas uzata, estas ankaŭ facile kaŭzi karboniĝon, pliigante la internan reziston de la kuirilaro kaj influante la malŝarĝon.
2）, la malseka stokado agado estas malbona, ĉar la disvastigo de aero en la baterio al la negativa elektrodo akcelos la mem-senŝargiĝon de la negativa elektrodo.
3), la uzo de pora zinko kiel negativa elektrodo postulas hidrargan homogenigon.Merkuro ne nur damaĝas la sanon de laboristoj sed ankaŭ poluas la medion, kaj devas esti anstataŭigita per ne-hidrarga koroda inhibilo.

La metalaera baterio estas aktiva materialo, kiu uzas metalojn kun negativa elektroda potencialo, kiel magnezio, aluminio, zinko, hidrargo kaj fero, kiel negativan elektrodon, kaj oksigenon aŭ puran oksigenon en la aero kiel pozitivan elektrodon.Alkala elektrolita akva solvaĵo estas ĝenerale uzata kiel elektrolita solvo de metalaera baterio.Se litio, natrio, kalcio, ktp kun pli negativa elektroda potencialo estas uzataj kiel la negativa elektrodo, ĉar ili povas reagi kun akvo, nur ne-akva organika elektrolito kiel fenol-rezistema solida elektrolito aŭ neorganika elektrolito kiel LiBF4 salo solvo povas. esti uzata.

Baterio de magnezio-aero

Ĉiu paro de metalo kun negativa elektrodpotencialo kaj aerelektrodo povas formi ekvivalentan metal-aeran baterion.La elektrodpotencialo de magnezio estas relative negativa kaj la elektrokemia ekvivalento estas relative malgranda.Ĝi povas esti uzata por pariĝi kun la aerelektrodo por formi magnezio-aeran kuirilaron.La elektrokemia ekvivalento de magnezio estas 0.454g/(A · h) Ф=- 2.69V。 La teoria specifa energio de magnezio-aera baterio estas 3910W · h/kg, kio estas 3 fojojn ol tiu de zinka-aera baterio kaj 5~ 7 fojojn ol tiu de litia baterio.La negativa poluso de la magnezio-aera baterio estas magnezio, la pozitiva poluso estas oksigeno en la aero, la elektrolito estas KOH-solvo, kaj la neŭtrala elektrolita solvo ankaŭ povas esti uzata.
Granda bateria kapablo, malaltkosta potencialo kaj forta sekureco estas la ĉefaj avantaĝoj de magneziojonaj kuirilaroj.La divalenta karakterizaĵo de magneziojono ebligas porti kaj stoki pli da elektraj ŝargoj, kun teoria energidenseco de 1,5-2 fojojn de litia baterio.Samtempe, magnezio estas facile ĉerpebla kaj vaste distribuata.Ĉinio havas absolutan avantaĝon de dotado de rimedoj.Post fabrikado de magnezia kuirilaro, ĝia ebla kosta avantaĝo kaj resursa sekureca atributo estas pli altaj ol litia baterio.Koncerne al sekureco, magnezia dendrito ne aperos ĉe la negativa poluso de la magneziojona baterio dum la ŝarĝo kaj malŝarĝo ciklo, kio povas eviti la litian dendrito kresko en la litia baterio trapikanta la diafragmo kaj kaŭzante la kuirilaro al mallonga cirkvito, fajro kaj. eksplodo.La ĉi-supraj avantaĝoj faras ke magnezia baterio havas grandajn evoluperspektivojn kaj potencialon.

Koncerne la plej novan disvolviĝon de magneziaj kuirilaroj, la Qingdao-Instituto de Energio de la Ĉina Akademio de Sciencoj bone progresis en magneziaj sekundaraj kuirilaroj.Nuntempe, ĝi trarompis la teknikan botelon en la produktada procezo de magneziaj sekundaraj kuirilaroj, kaj evoluigis ununuran ĉelon kun energia denseco de 560Wh/kg.Elektra veturilo kun kompleta magnezia aerbaterio evoluigita en Sud-Koreio povas sukcese veturi 800 kilometrojn, kio estas kvaroble la averaĝa gamo de nunaj litio-pilofunkciaj veturiloj.Kelkaj japanaj institucioj, inkluzive de Kogawa Battery, Nikon, Nissan Automobile, Tohoku-Universitato de Japanio, Rixiang City, Gubernio Miyagi, kaj aliaj industri-universitataj-esploraj institucioj kaj registaraj departementoj aktive antaŭenigas la grandkapacitan esploradon de magnezia aerbaterio.Zhang Ye, la esplorgrupo de Moderna Inĝenieristiko-Kolegio de Nankina Universitato, kaj aliaj desegnis duoblan tavolan ĝelan elektroliton, kiu realigis la protekton de magnezia metalanodo kaj la reguligon de malŝarĝaj produktoj, kaj akiris magnezian aeran kuirilaron kun alta energia denseco ( 2282 W h · kg-1, bazita sur la kvalito de ĉiuj aerelektrodoj kaj magneziaj negativaj elektrodoj), kiu estas multe pli alta ol la magnezia aero baterio kun la strategioj de aloja anodo kaj kontraŭ-koroda elektrolito en la nuna literaturo.
Ĝenerale, la magnezia kuirilaro nuntempe ankoraŭ estas en la prepara esplora stadio, kaj ankoraŭ restas longa vojo antaŭ grandskala reklamado kaj aplikado.