باتریهای هوا–فلز؛ وقتی اکسیژن هوا نقش کاتد را بازی میکند
در باتریهای هوا–فلز، آند از فلزاتی مانند Li, Zn یا Al تشکیل شده و کاتد از اکسیژن محیطی بهعنوان مادهی فعال بهره میبرد. مکانیزم اصلی شامل اکسیداسیون فلز در آند و واکنش کاهش اکسیژن (ORR) در کاتد است.
مزایا
چگالی انرژی تئوریک بالا (Li–O₂ ≈ 3500 Wh/kg) → حدود ۱۰ برابر لیتیوم-یونی [Bruce et al., Nature Materials, 2012].
قابلیت استفاده از فلزات ارزان و فراوان مانند روی و آلومینیوم.
چرخهپذیری پایین بهدلیل تشکیل محصولات جانبی (Li₂O₂, ZnO).
توسعهی کاتالیستهای دوکارکردی ORR/OER به افزایش پایداری کمک کرده [Xu et al., Nature Energy, 2024].
الکترولیتهای هیبریدی و جامد باعث کاهش واکنشهای جانبی و افزایش طول عمر شدهاند؛ اخیراً باتریهای Zn–Air با بیش از ۱۰۰۰ سیکل پایدار گزارش شدهاند [Wang et al., Energy Storage Materials, 2023].
⚡️ چشمانداز: اگر چالشهای مربوط به پایداری و مدیریت رطوبت برطرف شوند، باتریهای هوا–فلز میتوانند بهعنوان نسل آیندهی ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ و حملونقل برقی مطرح شوند.
#MetalAirBatteries
#EnergyStorage
#BatteryTechnology
#CleanEnergy
#NextGenBatteries
#SustainableEnergy
