Bateria metal-ajër është një material aktiv që përdor metale me potencial elektrodë negativ, si magnez, alumin, zink, merkur dhe hekur, si elektrodë negative, dhe oksigjen ose oksigjen të pastër në ajër si elektrodë pozitive.Bateria zink-ajër është bateria më e hulumtuar dhe më e përdorur në serinë e baterive metal-ajër.Në 20 vitet e fundit, shkencëtarët kanë bërë shumë kërkime mbi baterinë dytësore zink-ajër.Sanyo Corporation e Japonisë ka prodhuar një bateri dytësore zinku-ajër me kapacitet të madh.Bateria zink-ajër për traktor me tension 125V dhe kapacitet 560A · h është zhvilluar duke përdorur metodën e qarkullimit të ajrit dhe forcës elektrohidraulike.Raportohet se është aplikuar në automjete dhe dendësia e rrymës së shkarkimit mund të arrijë 80mA/cm2, dhe maksimumi mund të arrijë në 130mA/cm2.Disa kompani në Francë dhe Japoni përdorin metodën e qarkullimit të llumit të zinkut për të prodhuar rrymë dytësore zink-ajër, dhe rikuperimi i substancave aktive kryhet jashtë baterisë, me energji specifike aktuale prej 115 W · h/kg.

Përparësitë kryesore të baterisë metalike-ajër:

1) Energji specifike më e lartë.Meqenëse materiali aktiv i përdorur në elektrodën e ajrit është oksigjeni në ajër, ai është i pashtershëm.Në teori, kapaciteti i elektrodës pozitive është i pafund.Përveç kësaj, materiali aktiv është jashtë baterisë, kështu që energjia specifike teorike e baterisë së ajrit është shumë më e madhe se ajo e elektrodës së përgjithshme të oksidit të metalit.Energjia specifike teorike e baterisë së ajrit metalik është përgjithësisht më shumë se 1000 W · h/kg, e cila i përket furnizimit me energji kimike me energji të lartë.
(2) Çmimi është i lirë.Bateria zink-ajër nuk përdor metale të çmuara të shtrenjta si elektroda, dhe materialet e baterisë janë materiale të zakonshme, kështu që çmimi është i lirë.
(3) Performancë e qëndrueshme.Në veçanti, bateria zink-ajër mund të funksionojë me një densitet të lartë të rrymës pas përdorimit të elektrodës zinku poroz pluhur dhe elektrolitit alkalin.Nëse oksigjeni i pastër përdoret për të zëvendësuar ajrin, performanca e shkarkimit gjithashtu mund të përmirësohet shumë.Sipas llogaritjeve teorike, dendësia e rrymës mund të rritet me rreth 20 herë.

Bateria metalike-ajër ka disavantazhet e mëposhtme:

1）, bateria nuk mund të mbyllet, gjë që është e lehtë të shkaktojë tharjen dhe ngritjen e elektrolitit, duke ndikuar në kapacitetin dhe jetën e baterisë.Nëse përdoret elektrolit alkalik, është gjithashtu e lehtë të shkaktohet karbonizimi, duke rritur rezistencën e brendshme të baterisë dhe duke ndikuar në shkarkimin.
2), performanca e ruajtjes së lagësht është e dobët, sepse difuzioni i ajrit në bateri në elektrodën negative do të përshpejtojë vetë-shkarkimin e elektrodës negative.
3）, përdorimi i zinkut poroz si elektrodë negative kërkon homogjenizimin e merkurit.Mërkuri jo vetëm që dëmton shëndetin e punëtorëve, por edhe ndot mjedisin dhe duhet të zëvendësohet me frenues korrozioni jo merkuri.

Bateria metal-ajër është një material aktiv që përdor metale me potencial elektrodë negativ, si magnez, alumin, zink, merkur dhe hekur, si elektrodë negative, dhe oksigjen ose oksigjen të pastër në ajër si elektrodë pozitive.Zgjidhja ujore e elektrolitit alkaline përdoret përgjithësisht si zgjidhje elektrolitike e baterisë metal-ajër.Nëse si elektrodë negative përdoren litium, natrium, kalcium, etj. me potencial elektrodë më negativ, sepse ato mund të reagojnë me ujin, vetëm elektrolit organik jo ujor, si elektrolit i ngurtë rezistent ndaj fenolit ose elektrolit inorganik si tretësira e kripës LiBF4. te perdoret.

Bateri magnezi-ajër

Çdo palë metali me potencial elektrodë negative dhe elektrodë ajri mund të formojë baterinë përkatëse metal-ajër.Potenciali i elektrodës së magnezit është relativisht negativ dhe ekuivalenti elektrokimik është relativisht i vogël.Mund të përdoret për t'u çiftuar me elektrodën e ajrit për të formuar një bateri ajri magnezi.Ekuivalenti elektrokimik i magnezit është 0,454 g/(A · h) Ф=- 2,69 V. Energjia specifike teorike e baterisë së ajrit të magnezit është 3910 W · h/kg, që është 3 herë më e madhe se ajo e baterisë së ajrit me zink dhe 5~ 7 herë më shumë se bateria e litiumit.Poli negativ i baterisë magnez-ajër është magnezi, poli pozitiv është oksigjeni në ajër, elektroliti është tretësira KOH dhe mund të përdoret gjithashtu tretësira e elektrolitit neutral.
Kapaciteti i madh i baterisë, potenciali me kosto të ulët dhe siguria e fortë janë avantazhet kryesore të baterive me jon magnezi.Karakteristika dyvalente e jonit të magnezit bën të mundur bartjen dhe ruajtjen e më shumë ngarkesave elektrike, me një densitet teorik energjie prej 1,5-2 herë të baterisë së litiumit.Në të njëjtën kohë, magnezi është i lehtë për t'u nxjerrë dhe shpërndarë gjerësisht.Kina ka një avantazh absolut në dhënien e burimeve.Pas prodhimit të baterisë së magnezit, avantazhi i saj i mundshëm i kostos dhe atributi i sigurisë së burimeve janë më të larta se bateria e litiumit.Për sa i përket sigurisë, dendriti i magnezit nuk do të shfaqet në polin negativ të baterisë së joneve të magnezit gjatë ciklit të karikimit dhe shkarkimit, gjë që mund të shmangë rritjen e dendritit të litiumit në baterinë e litiumit duke shpuar diafragmën dhe duke shkaktuar qarkun e shkurtër të baterisë, zjarrin dhe shpërthim.Përparësitë e mësipërme bëjnë që bateria e magnezit të ketë perspektiva dhe potencial të madh zhvillimi.

Në lidhje me zhvillimin e fundit të baterive të magnezit, Instituti i Energjisë Qingdao i Akademisë Kineze të Shkencave ka bërë përparim të mirë në bateritë dytësore të magnezit.Aktualisht, ajo ka thyer pengesën teknike në procesin e prodhimit të baterive dytësore të magnezit dhe ka zhvilluar një qelizë të vetme me një densitet energjie prej 560 Wh/kg.Një automjet elektrik me një bateri të plotë ajri magnezi i zhvilluar në Korenë e Jugut mund të përzënë me sukses 800 kilometra, që është katër herë më e madhe se diapazoni mesatar i automjeteve aktuale me bateri litium.Një numër institucionesh japoneze, duke përfshirë Kogawa Battery, Nikon, Nissan Automobile, Tohoku University of Japan, Rixiang City, Miyagi Prefecture, dhe institucione të tjera kërkimore-universitare dhe departamente qeveritare po promovojnë në mënyrë aktive kërkimin me kapacitet të madh të baterisë së ajrit të magnezit.Zhang Ye, grupi kërkimor i Kolegjit Inxhinierik Modern të Universitetit të Nanjing dhe të tjerë projektuan një elektrolit xhel me dy shtresa, i cili realizoi mbrojtjen e anodës metalike të magnezit dhe rregullimin e produkteve të shkarkimit, dhe përftoi një bateri ajri magnezi me densitet të lartë energjie ( 2282 W h · kg-1, bazuar në cilësinë e të gjitha elektrodave të ajrit dhe elektrodave negative të magnezit), e cila është shumë më e lartë se bateria e ajrit të magnezit me strategjitë e lidhjes së anodës dhe elektrolitit anti-korrozioni në literaturën aktuale.
Në përgjithësi, bateria e magnezit është ende në fazën paraprake të eksplorimit aktualisht, dhe ka ende një rrugë të gjatë për të bërë përpara promovimit dhe aplikimit në shkallë të gjerë.