Металапаветраная батарэя - гэта актыўны матэрыял, які выкарыстоўвае металы з адмоўным электродным патэнцыялам, такія як магній, алюміній, цынк, ртуць і жалеза, у якасці адмоўнага электрода і кісларод або чысты кісларод у паветры ў якасці станоўчага электрода.Цынк-паветраная батарэя з'яўляецца найбольш вывучанай і шырока выкарыстоўванай батарэяй у серыі метала-паветраных батарэй.За апошнія 20 гадоў навукоўцы правялі шмат даследаванняў па другаснай цынкава-паветранай батарэі.Японская карпарацыя Sanyo выпусціла другасную цынкава-паветраную батарэю вялікай ёмістасці.Метадам паветранай і электрагідраўлічнай цыркуляцыі сіл распрацаваны цынкава-паветраны акумулятар для трактара напругай 125 В і ёмістасцю 560 А · ч.Паведамляецца, што ён выкарыстоўваўся ў транспартных сродках, і яго шчыльнасць разраднага току можа дасягаць 80 мА/см2, а максімальная можа дасягаць 130 мА/см2.Некаторыя кампаніі ў Францыі і Японіі выкарыстоўваюць метад цыркуляцыі цынкавай суспензіі для атрымання другаснага току цынк-паветра, і аднаўленне актыўных рэчываў ажыццяўляецца па-за батарэяй, з фактычнай удзельнай энергіяй 115 Вт·г/кг

Асноўныя перавагі металловоздушной батарэі:

1) Больш высокая ўдзельная энергія.Паколькі актыўным матэрыялам, які выкарыстоўваецца ў паветраным электродзе, з'яўляецца кісларод у паветры, ён невычэрпны.Тэарэтычна ёмістасць станоўчага электрода бясконцая.Акрамя таго, актыўны матэрыял знаходзіцца па-за батарэяй, таму тэарэтычная ўдзельная энергія паветранай батарэі значна большая, чым у звычайнага металааксіднага электрода.Тэарэтычная ўдзельная энергія металічнай паветранай батарэі звычайна складае больш за 1000 Вт · г/кг, што належыць да высокаэнергетычнага хімічнага крыніцы харчавання.
(2) Цана танная.Цынкава-паветраная батарэя не выкарыстоўвае дарагія каштоўныя металы ў якасці электродаў, а матэрыялы батарэі з'яўляюцца звычайнымі матэрыяламі, таму цана нізкая.
(3) Стабільная прадукцыйнасць.У прыватнасці, цынкава-паветраная батарэя можа працаваць пры высокай шчыльнасці току пасля выкарыстання парашковага порыстага цынкавага электрода і шчолачнага электраліта.Калі для замены паветра выкарыстоўваецца чысты кісларод, прадукцыйнасць разраду таксама можа быць значна палепшана.Паводле тэарэтычнага разліку, шчыльнасць току можа быць павялічана прыкладна ў 20 разоў.

Метала-паветраны акумулятар мае наступныя недахопы:

1), акумулятар нельга зачыніць, што лёгка можа выклікаць высыханне і павышэнне ўзроўню электраліта, што ўплывае на ёмістасць і тэрмін службы акумулятара.Калі выкарыстоўваецца шчолачны электраліт, таксама лёгка выклікаць газацыю, павялічваючы ўнутраны супраціў батарэі і ўплываючы на ​​разрад.
2), прадукцыйнасць захоўвання ў вільготным стане дрэнная, таму што дыфузія паветра ў батарэі да адмоўнага электрода паскарае самаразрад адмоўнага электрода.
3), выкарыстанне порыстага цынку ў якасці адмоўнага электрода патрабуе гамагенізацыі ртуці.Ртуць не толькі шкодзіць здароўю работнікаў, але і забруджвае навакольнае асяроддзе, і яе трэба замяніць інгібітарам карозіі без утрымання ртуці.

Металапаветраная батарэя - гэта актыўны матэрыял, які выкарыстоўвае металы з адмоўным электродным патэнцыялам, такія як магній, алюміній, цынк, ртуць і жалеза, у якасці адмоўнага электрода і кісларод або чысты кісларод у паветры ў якасці станоўчага электрода.Шчолачны водны раствор электраліта звычайна выкарыстоўваецца ў якасці раствора электраліта метала-паветранай батарэі.Калі літый, натрый, кальцый і г.д. з больш адмоўным патэнцыялам электрода выкарыстоўваюцца ў якасці адмоўнага электрода, таму што яны могуць рэагаваць з вадой, толькі неводны арганічны электраліт, напрыклад, устойлівы да фенолу цвёрды электраліт, або неарганічны электраліт, напрыклад, раствор солі LiBF4 быць выкарыстаны.

Магніева-паветраны акумулятар

Любая пара металу з адмоўным электродным патэнцыялам і паветранага электрода можа ўтварыць адпаведную метала-паветраную батарэю.Электродны патэнцыял магнію адносна адмоўны, а электрахімічны эквівалент адносна невялікі.Яго можна выкарыстоўваць для спалучэння з паветраным электродам для фарміравання паветрана-магніевай батарэі.Электрахімічны эквівалент магнію складае 0,454 г/(А · г) Ф=- 2,69 В。 Тэарэтычная ўдзельная энергія магніева-паветранай батарэі складае 3910 Вт · г/кг, што ў 3 разы больш, чым у паветрана-цынкавай батарэі, і ў 5~ У 7 разоў больш, чым у літыевай батарэі.Адмоўным полюсам магніева-паветранай батарэі з'яўляецца магній, станоўчым полюсам з'яўляецца кісларод у паветры, электралітам з'яўляецца раствор KOH, а таксама можна выкарыстоўваць нейтральны раствор электраліта.
Вялікая ёмістасць акумулятара, нізкі патэнцыял і высокая бяспека - асноўныя перавагі іённа-магніевых акумулятараў.Двухвалентныя характарыстыкі іёна магнію дазваляюць пераносіць і захоўваць больш электрычных зарадаў з тэарэтычнай шчыльнасцю энергіі ў 1,5-2 разы большай, чым у літыевай батарэі.У той жа час магній лёгка здабываецца і шырока распаўсюджваецца.Кітай мае абсалютную перавагу ў рэсурсах.Пасля вырабу магніевай батарэі яе патэнцыйная перавага ў кошце і бяспецы рэсурсаў вышэй, чым у літыевай батарэі.З пункту гледжання бяспекі, дендрыт магнію не будзе з'яўляцца на адмоўным полюсе іённа-магніевага акумулятара падчас цыкла зарадкі і разрадкі, што можа пазбегнуць росту літыевага дендрыта ў літыевым акумулятары, прабіваючы дыяфрагму і выклікаючы кароткае замыканне, узгаранне і выбух.Вышэйпералічаныя перавагі дазваляюць магніевай батарэі мець вялікія перспектывы развіцця і патэнцыял.

Што датычыцца апошніх распрацовак магніевых батарэй, Інстытут энергетыкі Ціндао Кітайскай акадэміі навук дасягнуў значнага прагрэсу ў магніевых другасных батарэях.У цяперашні час яна прарвала тэхнічнае вузкае месца ў працэсе вытворчасці магніевых другасных акумулятараў і распрацавала адну ячэйку з шчыльнасцю энергіі 560 Вт·гадз/кг.Электрамабіль з поўным магніевым паветраным акумулятарам, распрацаваным у Паўднёвай Карэі, можа паспяхова праехаць 800 кіламетраў, што ў чатыры разы перавышае сярэдні запас ходу сучасных аўтамабіляў з літыевай батарэяй.Шэраг японскіх устаноў, у тым ліку Kogawa Battery, Nikon, Nissan Automobile, Японскі ўніверсітэт Тохоку, горад Рысян, прэфектура Міягі, і іншыя галіновыя ўніверсітэцкія навукова-даследчыя ўстановы і дзяржаўныя ведамствы актыўна прасоўваюць даследаванні вялікай ёмістасці паветрана-магніевай батарэі.Чжан Е, даследчая група Сучаснага інжынернага каледжа Нанкінскага ўніверсітэта і іншыя распрацавалі двухслаёвы гелевы электраліт, які рэалізаваў абарону металічнага магніевага анода і рэгуляванне прадуктаў разраду, і атрымаў паветрана-магніевую батарэю з высокай шчыльнасцю энергіі ( 2282 Вт·гадз · кг-1, зыходзячы з якасці ўсіх паветраных электродаў і магніевых адмоўных электродаў), што значна вышэй, чым у паветрана-магніевай батарэі са стратэгіямі легіравання анода і антыкаразійнага электраліта ў сучаснай літаратуры.
Увогуле, магніевая батарэя ў цяперашні час усё яшчэ знаходзіцца на стадыі папярэдняй разведкі, і наперадзе яшчэ доўгі шлях да шырокамаштабнага прасоўвання і прымянення.