Betri ya chuma-hewa ni nyenzo inayotumika inayotumia metali zenye uwezo hasi wa elektrodi, kama vile magnesiamu, alumini, zinki, zebaki na chuma, kama elektrodi hasi, na oksijeni au oksijeni safi hewani kama elektrodi chanya.Betri ya zinki ndiyo betri iliyofanyiwa utafiti zaidi na inayotumika sana katika mfululizo wa betri za chuma-hewa.Katika miaka 20 iliyopita, wanasayansi wamefanya utafiti mwingi juu ya betri ya pili ya zinki-hewa.Shirika la Sanyo la Japani limetoa betri ya pili ya zinki-hewa yenye uwezo mkubwa.Betri ya zinki-hewa kwa trekta yenye voltage ya 125V na uwezo wa 560A · h imetengenezwa kwa kutumia njia ya mzunguko wa hewa na electro-hydraulic nguvu.Inaripotiwa kuwa imetumika katika magari, na wiani wake wa sasa wa kutokwa unaweza kufikia 80mA/cm2, na kiwango cha juu kinaweza kufikia 130mA/cm2.Baadhi ya makampuni nchini Ufaransa na Japan hutumia njia ya kuzungusha tope zinki ili kuzalisha zinki-hewa ya sekondari ya sasa, na urejeshaji wa vitu hai hufanyika nje ya betri, na nishati maalum ya 115W · h/kg.

Faida kuu za betri ya chuma-hewa:

1) Nishati maalum ya juu.Kwa kuwa nyenzo za kazi zinazotumiwa katika electrode ya hewa ni oksijeni katika hewa, haipatikani.Kwa nadharia, uwezo wa electrode chanya ni usio.Kwa kuongeza, nyenzo zinazofanya kazi ziko nje ya betri, hivyo nishati maalum ya kinadharia ya betri ya hewa ni kubwa zaidi kuliko ile ya electrode ya jumla ya oksidi ya chuma.Nishati mahususi ya kinadharia ya betri ya hewa ya chuma kwa ujumla ni zaidi ya 1000W · h/kg, ambayo ni ya ugavi wa nishati ya kemikali yenye nguvu nyingi.
(2) Bei ni nafuu.Betri ya zinki-hewa haitumii madini ya thamani ya gharama kubwa kama elektroni, na vifaa vya betri ni vifaa vya kawaida, kwa hivyo bei ni nafuu.
(3) Utendaji thabiti.Hasa, betri ya zinki-hewa inaweza kufanya kazi kwa msongamano wa juu wa sasa baada ya kutumia poda ya zinki electrode na elektroliti ya alkali.Ikiwa oksijeni safi inatumiwa kuchukua nafasi ya hewa, utendaji wa kutokwa unaweza kuboreshwa sana.Kulingana na hesabu ya kinadharia, wiani wa sasa unaweza kuongezeka kwa karibu mara 20.

Betri ya chuma-hewa ina hasara zifuatazo:

1）, betri haiwezi kufungwa, ambayo ni rahisi kusababisha kukausha na kupanda kwa electrolyte, kuathiri uwezo na maisha ya betri.Ikiwa electrolyte ya alkali hutumiwa, pia ni rahisi kusababisha carbonation, kuongeza upinzani wa ndani wa betri, na kuathiri kutokwa.
2）, utendaji wa uhifadhi wa mvua ni duni, kwa sababu uenezaji wa hewa kwenye betri hadi kwa elektrodi hasi utaongeza kasi ya kutokwa kwa elektrodi hasi.
3）, matumizi ya zinki vinyweleo kama elektrodi hasi inahitaji zebaki homogenization.Zebaki sio tu kwamba inadhuru afya ya wafanyakazi lakini pia inachafua mazingira, na inahitaji kubadilishwa na kizuizi kisicho na zebaki cha kutu.

Betri ya chuma-hewa ni nyenzo inayotumika inayotumia metali zenye uwezo hasi wa elektrodi, kama vile magnesiamu, alumini, zinki, zebaki na chuma, kama elektrodi hasi, na oksijeni au oksijeni safi hewani kama elektrodi chanya.Mmumunyo wa maji wa elektroliti ya alkali kwa ujumla hutumiwa kama mmumunyo wa elektroliti wa betri ya chuma-hewa.Iwapo lithiamu, sodiamu, kalsiamu, n.k. zenye uwezo hasi zaidi wa elektrodi zitatumika kama elektrodi hasi, kwa sababu zinaweza kuguswa na maji, elektroliti kikaboni isiyo na maji tu kama vile elektroliti dhabiti inayokinza phenoli au elektroliti isokaboni kama vile suluji ya chumvi ya LiBF4 inaweza. kutumika.

Betri ya magnesiamu-hewa

Jozi yoyote ya chuma yenye uwezo hasi wa elektrodi na elektrodi ya hewa inaweza kuunda betri inayolingana ya chuma-hewa.Uwezo wa elektrodi wa magnesiamu ni hasi na sawa na elektroni ni ndogo.Inaweza kutumika kuoanisha na elektrodi ya hewa kuunda betri ya hewa ya magnesiamu.Kielekrokemikali sawa na magnesiamu ni 0.454g/(A · h) Ф=- 2.69V. Nishati mahususi ya kinadharia ya betri ya magnesiamu-hewa ni 3910W · h/kg, ambayo ni mara 3 ya ile ya betri ya zinki-hewa na 5~ Mara 7 ya ile ya betri ya lithiamu.Pole hasi ya betri ya magnesiamu-hewa ni magnesiamu, pole chanya ni oksijeni hewani, elektroliti ni suluhisho la KOH, na suluhisho la elektroliti lisilo na upande pia linaweza kutumika.
Uwezo mkubwa wa betri, uwezo wa gharama ya chini na usalama thabiti ni faida kuu za betri za ioni za magnesiamu.Tabia ya divalent ya ioni ya magnesiamu inafanya uwezekano wa kubeba na kuhifadhi chaji zaidi za umeme, na msongamano wa nishati ya kinadharia ya mara 1.5-2 ya betri ya lithiamu.Wakati huo huo, magnesiamu ni rahisi kuchimba na kusambazwa sana.Uchina ina faida kamili ya majaliwa ya rasilimali.Baada ya kutengeneza betri ya magnesiamu, faida inayowezekana ya gharama na sifa ya usalama wa rasilimali ni kubwa kuliko betri ya lithiamu.Kwa upande wa usalama, dendrite ya magnesiamu haitaonekana kwenye nguzo hasi ya betri ya ioni ya magnesiamu wakati wa mzunguko wa kuchaji na kutoa, ambayo inaweza kuzuia ukuaji wa lithiamu dendrite katika betri ya lithiamu kutoboa diaphragm na kusababisha betri kufanya mzunguko mfupi, moto na. mlipuko.Faida zilizo hapo juu hufanya betri ya magnesiamu kuwa na matarajio makubwa ya maendeleo na uwezo.

Kuhusiana na maendeleo ya hivi karibuni ya betri za magnesiamu, Taasisi ya Nishati ya Qingdao ya Chuo cha Sayansi cha China imepata maendeleo mazuri katika betri za upili za magnesiamu.Kwa sasa, imevunja kizuizi cha kiufundi katika mchakato wa utengenezaji wa betri za upili za magnesiamu, na imeunda seli moja yenye msongamano wa nishati wa 560Wh/kg.Gari la umeme lililo na betri kamili ya hewa ya magnesiamu iliyotengenezwa nchini Korea Kusini inaweza kuendesha kwa ufanisi kilomita 800, ambayo ni mara nne ya wastani wa magari ya sasa yanayotumia betri ya lithiamu.Taasisi kadhaa za Kijapani, zikiwemo Betri ya Kogawa, Nikon, Nissan Automobile, Chuo Kikuu cha Tohoku cha Japani, Jiji la Rixiang, Wilaya ya Miyagi, na taasisi nyingine za utafiti wa sekta ya vyuo vikuu na idara za serikali zinaendeleza utafiti wa uwezo mkubwa wa betri ya anga ya magnesiamu.Zhang Ye, kikundi cha utafiti cha Chuo cha Uhandisi cha Kisasa cha Chuo Kikuu cha Nanjing, na wengine walitengeneza elektroliti ya gel yenye safu mbili, ambayo iligundua ulinzi wa anode ya chuma ya magnesiamu na udhibiti wa bidhaa za kutokwa, na kupata betri ya hewa ya magnesiamu yenye msongamano mkubwa wa nishati. 2282 W h · kg-1, kwa kuzingatia ubora wa elektrodi zote za hewa na elektrodi hasi za magnesiamu), ambayo ni ya juu zaidi kuliko betri ya hewa ya magnesiamu yenye mikakati ya kusambaza anodi na elektroliti ya kuzuia kutu katika fasihi ya sasa.
Kwa ujumla, betri ya magnesiamu bado iko katika hatua ya awali ya uchunguzi kwa sasa, na bado kuna njia ndefu ya kufanya kabla ya utangazaji na matumizi ya kiwango kikubwa.