മഗ്നീഷ്യം, അലുമിനിയം, സിങ്ക്, മെർക്കുറി, ഇരുമ്പ് തുടങ്ങിയ നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് സാധ്യതയുള്ള ലോഹങ്ങളെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡായും വായുവിലെ ഓക്‌സിജൻ അല്ലെങ്കിൽ ശുദ്ധമായ ഓക്‌സിജനോ പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സജീവ മെറ്റീരിയലാണ് മെറ്റൽ-എയർ ബാറ്ററി.ലോഹ-എയർ ബാറ്ററി ശ്രേണിയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഗവേഷണം നടത്തിയതും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ബാറ്ററിയാണ് സിങ്ക്-എയർ ബാറ്ററി.കഴിഞ്ഞ 20 വർഷങ്ങളിൽ, ദ്വിതീയ സിങ്ക്-എയർ ബാറ്ററിയെക്കുറിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്.ജപ്പാനിലെ സാൻയോ കോർപ്പറേഷൻ ഒരു വലിയ ശേഷിയുള്ള സെക്കൻഡറി സിങ്ക്-എയർ ബാറ്ററി നിർമ്മിച്ചു.125V വോൾട്ടേജും 560A · h ശേഷിയുമുള്ള ട്രാക്ടറിനുള്ള സിങ്ക്-എയർ ബാറ്ററി എയർ, ഇലക്ട്രോ-ഹൈഡ്രോളിക് ഫോഴ്‌സ് സർക്കുലേഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ച് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.ഇത് വാഹനങ്ങളിൽ പ്രയോഗിച്ചതായി റിപ്പോർട്ടുണ്ട്, അതിന്റെ ഡിസ്ചാർജ് കറന്റ് ഡെൻസിറ്റി 80mA/cm2-ലും പരമാവധി 130mA/cm2-ലും എത്താം.ഫ്രാൻസിലെയും ജപ്പാനിലെയും ചില കമ്പനികൾ സിങ്ക്-എയർ സെക്കണ്ടറി കറന്റ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് സിങ്ക് സ്ലറി രക്തചംക്രമണം ചെയ്യുന്ന രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ 115W · h/kg എന്ന യഥാർത്ഥ പ്രത്യേക ഊർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് ബാറ്ററിക്ക് പുറത്ത് സജീവ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ വീണ്ടെടുക്കൽ നടത്തുന്നു.

മെറ്റൽ-എയർ ബാറ്ററിയുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ:

1) ഉയർന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം.എയർ ഇലക്ട്രോഡിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സജീവ പദാർത്ഥം വായുവിലെ ഓക്സിജൻ ആയതിനാൽ, അത് ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാണ്.സിദ്ധാന്തത്തിൽ, പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ ശേഷി അനന്തമാണ്.കൂടാതെ, സജീവ മെറ്റീരിയൽ ബാറ്ററിക്ക് പുറത്താണ്, അതിനാൽ എയർ ബാറ്ററിയുടെ സൈദ്ധാന്തിക നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം ജനറൽ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് ഇലക്ട്രോഡിനേക്കാൾ വളരെ വലുതാണ്.ലോഹ എയർ ബാറ്ററിയുടെ സൈദ്ധാന്തിക നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം പൊതുവെ 1000W · h/kg-ൽ കൂടുതലാണ്, ഇത് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ രാസ വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ പെടുന്നു.
(2) വില കുറവാണ്.സിങ്ക്-എയർ ബാറ്ററി വിലയേറിയ വിലയേറിയ ലോഹങ്ങളെ ഇലക്ട്രോഡുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, ബാറ്ററി സാമഗ്രികൾ സാധാരണ വസ്തുക്കളാണ്, അതിനാൽ വില കുറവാണ്.
(3) സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടനം.പ്രത്യേകിച്ച്, പൊടി പോറസ് സിങ്ക് ഇലക്ട്രോഡും ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റും ഉപയോഗിച്ചതിന് ശേഷം ഉയർന്ന നിലവിലെ സാന്ദ്രതയിൽ സിങ്ക്-എയർ ബാറ്ററി പ്രവർത്തിക്കും.വായുവിന് പകരം ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഡിസ്ചാർജ് പ്രകടനവും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.സൈദ്ധാന്തിക കണക്കുകൂട്ടൽ അനുസരിച്ച്, നിലവിലെ സാന്ദ്രത ഏകദേശം 20 മടങ്ങ് വർദ്ധിപ്പിക്കാം.

മെറ്റൽ-എയർ ബാറ്ററിക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന ദോഷങ്ങളുണ്ട്:

1), ബാറ്ററി സീൽ ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉണങ്ങാനും ഉയരാനും കാരണമാകുന്നു, ഇത് ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിയെയും ആയുസ്സിനെയും ബാധിക്കുന്നു.ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ചാൽ, കാർബണേഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നതും ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതും ഡിസ്ചാർജിനെ ബാധിക്കുന്നതും എളുപ്പമാണ്.
2), ആർദ്ര സംഭരണ ​​പ്രകടനം മോശമാണ്, കാരണം ബാറ്ററിയിലെ വായു നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നത് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് ത്വരിതപ്പെടുത്തും.
3), പോറസ് സിങ്ക് നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മെർക്കുറി ഹോമോജനൈസേഷൻ ആവശ്യമാണ്.മെർക്കുറി തൊഴിലാളികളുടെ ആരോഗ്യത്തെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കുക മാത്രമല്ല പരിസ്ഥിതിയെ മലിനമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ മെർക്കുറി അല്ലാത്ത കോറഷൻ ഇൻഹിബിറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

മഗ്നീഷ്യം, അലുമിനിയം, സിങ്ക്, മെർക്കുറി, ഇരുമ്പ് തുടങ്ങിയ നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് സാധ്യതയുള്ള ലോഹങ്ങളെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡായും വായുവിലെ ഓക്‌സിജൻ അല്ലെങ്കിൽ ശുദ്ധമായ ഓക്‌സിജനോ പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സജീവ മെറ്റീരിയലാണ് മെറ്റൽ-എയർ ബാറ്ററി.ലോഹ-എയർ ബാറ്ററിയുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലായനിയായി ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ജലീയ ലായനി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.കൂടുതൽ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് സാധ്യതയുള്ള ലിഥിയം, സോഡിയം, കാൽസ്യം മുതലായവ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡായി ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അവയ്ക്ക് വെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, ഫിനോൾ-റെസിസ്റ്റന്റ് സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് പോലെയുള്ള ജലീയമല്ലാത്ത ഓർഗാനിക് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ LiBF4 ഉപ്പ് ലായനി പോലെയുള്ള അജൈവ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന് മാത്രമേ കഴിയൂ. ഉപയോഗിക്കും.

മഗ്നീഷ്യം-എയർ ബാറ്ററി

നെഗറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് പൊട്ടൻഷ്യലും എയർ ഇലക്‌ട്രോഡും ഉള്ള ഏത് ജോഡി ലോഹത്തിനും അനുബന്ധ മെറ്റൽ-എയർ ബാറ്ററി രൂപപ്പെടാം.മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോഡ് സാധ്യത താരതമ്യേന നെഗറ്റീവ് ആണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ തത്തുല്യം താരതമ്യേന ചെറുതാണ്.മഗ്നീഷ്യം എയർ ബാറ്ററി രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് എയർ ഇലക്ട്രോഡുമായി ജോടിയാക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ തുല്യമായത് 0.454g/(A · h) Ф=- 2.69V。 മഗ്നീഷ്യം-എയർ ബാറ്ററിയുടെ സൈദ്ധാന്തിക നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം 3910W · h/kg ആണ്, ഇത് സിങ്ക്-എയർ ബാറ്ററിയുടെ 3 മടങ്ങും 5~ ആണ്. ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ 7 മടങ്ങ്.മഗ്നീഷ്യം-എയർ ബാറ്ററിയുടെ നെഗറ്റീവ് പോൾ മഗ്നീഷ്യം ആണ്, പോസിറ്റീവ് പോൾ വായുവിലെ ഓക്സിജനാണ്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് KOH ലായനിയാണ്, കൂടാതെ ന്യൂട്രൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലായനിയും ഉപയോഗിക്കാം.
വലിയ ബാറ്ററി ശേഷി, കുറഞ്ഞ ചിലവ് സാധ്യത, ശക്തമായ സുരക്ഷ എന്നിവയാണ് മഗ്നീഷ്യം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ.മഗ്നീഷ്യം അയോണിന്റെ ഡൈവാലന്റ് സ്വഭാവം ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ 1.5-2 മടങ്ങ് സൈദ്ധാന്തിക ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ഉപയോഗിച്ച് കൂടുതൽ വൈദ്യുത ചാർജുകൾ വഹിക്കാനും സംഭരിക്കാനും സാധ്യമാക്കുന്നു.അതേ സമയം, മഗ്നീഷ്യം എളുപ്പത്തിൽ വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും വ്യാപകമായി വിതരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.ചൈനയ്ക്ക് ഒരു സമ്പൂർണ്ണ റിസോഴ്സ് എൻഡോവ്മെന്റ് നേട്ടമുണ്ട്.മഗ്നീഷ്യം ബാറ്ററി ഉണ്ടാക്കിയ ശേഷം, അതിന്റെ സാധ്യതയുള്ള ചിലവ് നേട്ടവും വിഭവ സുരക്ഷാ ആട്രിബ്യൂട്ടും ലിഥിയം ബാറ്ററിയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.സുരക്ഷയുടെ കാര്യത്തിൽ, ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിൾ സമയത്ത് മഗ്നീഷ്യം അയോൺ ബാറ്ററിയുടെ നെഗറ്റീവ് ധ്രുവത്തിൽ മഗ്നീഷ്യം ഡെൻഡ്രൈറ്റ് ദൃശ്യമാകില്ല, ഇത് ലിഥിയം ബാറ്ററിയിലെ ലിഥിയം ഡെൻഡ്രൈറ്റ് വളർച്ച ഡയഫ്രം തുളച്ച് ബാറ്ററി ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട്, തീപിടുത്തം എന്നിവ ഒഴിവാക്കും. സ്ഫോടനം.മുകളിലുള്ള ഗുണങ്ങൾ മഗ്നീഷ്യം ബാറ്ററിക്ക് മികച്ച വികസന സാധ്യതകളും സാധ്യതകളും നൽകുന്നു.

മഗ്നീഷ്യം ബാറ്ററികളുടെ ഏറ്റവും പുതിയ വികസനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിന്റെ ക്വിംഗ്ദാവോ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് എനർജി മഗ്നീഷ്യം സെക്കൻഡറി ബാറ്ററികളിൽ മികച്ച പുരോഗതി കൈവരിച്ചു.നിലവിൽ, മഗ്നീഷ്യം ദ്വിതീയ ബാറ്ററികളുടെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ സാങ്കേതിക തടസ്സം തകർത്ത് 560Wh/kg ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു സെൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.ദക്ഷിണ കൊറിയയിൽ വികസിപ്പിച്ച സമ്പൂർണ മഗ്നീഷ്യം എയർ ബാറ്ററിയുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രിക് വാഹനത്തിന് 800 കിലോമീറ്റർ വിജയകരമായി ഓടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് നിലവിലുള്ള ലിഥിയം ബാറ്ററിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വാഹനങ്ങളുടെ ശരാശരി ശ്രേണിയുടെ നാലിരട്ടിയാണ്.Kogawa Battery, Nikon, Nissan Automobile, Tohoku University of Japan, Rixiang City, Miyagi Prefecture, മറ്റ് വ്യവസായ-സർവകലാശാല-ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളും സർക്കാർ വകുപ്പുകളും ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ജാപ്പനീസ് സ്ഥാപനങ്ങൾ മഗ്നീഷ്യം എയർ ബാറ്ററിയുടെ വലിയ ശേഷിയുള്ള ഗവേഷണം സജീവമായി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.നാൻജിംഗ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ മോഡേൺ എഞ്ചിനീയറിംഗ് കോളേജിലെ ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പായ ഷാങ് യെയും മറ്റുള്ളവരും ഒരു ഡബിൾ-ലെയർ ജെൽ ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തു, ഇത് മഗ്നീഷ്യം മെറ്റൽ ആനോഡിന്റെ സംരക്ഷണവും ഡിസ്ചാർജ് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണവും മനസ്സിലാക്കി, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള മഗ്നീഷ്യം എയർ ബാറ്ററി സ്വന്തമാക്കി ( 2282 W h · kg-1, എല്ലാ എയർ ഇലക്ട്രോഡുകളുടെയും മഗ്നീഷ്യം നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകളുടെയും ഗുണനിലവാരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, നിലവിലെ സാഹിത്യത്തിൽ അലോയിംഗ് ആനോഡ്, ആന്റി-കോറോൺ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്നിവയുടെ തന്ത്രങ്ങളുള്ള മഗ്നീഷ്യം എയർ ബാറ്ററിയേക്കാൾ വളരെ ഉയർന്നതാണ്.
പൊതുവേ, മഗ്നീഷ്യം ബാറ്ററി ഇപ്പോഴും പ്രാഥമിക പര്യവേക്ഷണ ഘട്ടത്തിലാണ്, വലിയ തോതിലുള്ള പ്രമോഷനും ആപ്ലിക്കേഷനും മുമ്പായി ഇനിയും ഒരുപാട് ദൂരം പോകേണ്ടതുണ്ട്.