گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا،  هر باتری سه بخش کاتد، آند و الکترولیت دارد؛ اما در باتری فلز-هوا کاتد هواست. به عبارت دیگر سلول به خارج از باتری برده شده تا از هوای محیط استفاده کند. بدین‌ترتیب این باتری‌ها نه‌تنها سبک‌تر از باتری‌های معمولی هستند بلکه انرژی بیشتری نیز دارند. آند این باتری نیز بسته به کاربری آن از جنس فلزهای مختلف است، این امر باعث می‌شود که ویژگی‌های باتری متناسب با محیط به‌کارگیری باشد.

به گفته سجاد مهرابی، مدیرعامل شرکت سازنده باتری فلز-هوا؛ یکی از شاخص‌های کلیدی باتری‌های فلز-هوا مداومت انرژی آن است. از سوی دیگر این نوع باتری‌ها انرژی زیادی نیز تولید می‌کند، بنابراین در وسایلی به کار گرفته می‌شوند که به انرژی زیاد و مداوم نیاز دارد مانند نسل بعدی خودروهای برقی. بردِ کمِ باتری‌های لیتیوم یونی یکی از مشکلات موجود در حوزه خودروهای برقی به شمار می‌رود، این مشکل با عرضه باتری‌های فلز-هوا از میان می‌رود.

مزایای باتری فلز-هوا چیست؟

برد باتری لیتیوم یونی ۲۵۰ کیلوگرم در هر بار شارژ است. این نوع باتری در ایستگاه‌های شارژ معمولی به ۲۴ ساعت و در ایستگاه‌های شارژ سریع نیز به هشت ساعت زمان برای شارژ شدن نیاز دارند. این در حالی است که در باتری‌های فلز-هوا مدت شارژ شدن به چند دقیقه کاهش پیدا می‌کند.

درواقع باتری‌های فلز-هوا برد انرژی را تا پنج برابر افزایش می‌دهند. باتری‌های لیتیوم یونی که در حال حاضر در خودروهای برقی استفاده می‌شوند، حجم انرژی پایینی دارند. انرژی این باتری‌ها ۱۰۰ تا ۲۰۰ وات ساعت به ازای هر کیلوگرم است.

این در حالی است که باتری‌های فلز-هوا هزار تا هزار و ۲۰۰ وات ساعت در هر کیلوگرم انرژی دارند. درواقع خودروهای برقی فعلی بار زیادی را برای تأمین انرژی حمل می‌کنند. همچنین باتری‌های لیتیوم یونی ایمنی کمی دارند و امکان اشتعال و انفجار آنها در هنگام وقوع حوادث رانندگی وجود دارد. باتری‌های فلز-هوا بی‌خطر بوده و ایمنی خودرو را تأمین می‌کنند.

مهرابی می‌گوید؛ سری باتری‌های فلز-هوایی که در حال توسعه آن هستیم، سلول اولیه هستند. بنابراین برای شارژ شدن نیازی به شبکه برق نداشته و شارژ آنها به شکل مکانیکی انجام می‌شود. به عبارت دیگر با تعویض یک قطعه خاص، باتری شارژدهی مجدد دارد. مدت زمان شارژدهی این نوع باتری‌ها با شبکه برق نیز بسیار کوتاه است و حدود سه تا پنج دقیقه طول می‌کشد. دوام شارژ باتری نیز بسته به میزان استفاده آن دارد و شارژدهی آن در حالت حداکثر استفاده ۱۰ ساعت است.

کاربردهای باتری فلز-هوا چیست؟

یکی دیگر از کاربردهای باتری فلز-هوا در سیستم‌های نظامی است. این سیستم‌ها نه‌تنها به انرژی بسیار زیادی نیاز دارند بلکه باید به این انرژی در هر محیطی (عدم دسترسی به برق و شارژ مجدد باتری در برخی موقعیت‌ها) دسترسی داشته باشند. این باتری‌ها همچنین در سیستم‌های برق پشتیبان و ایستگاه‌های مخابراتی نیز به کار می‌رود.

توسعه باتری‌های فلز-هوا ادامه دارد

باتری‌های سمعک با فناوری فلز-هوا ساخته و تجاری‌سازی شده‌اند. با وجود این که سمعک نیاز به انرژی زیادی ندارد اما به انرژی مداوم و ایمن نیاز دارد تا برای بازه زمانی مشخصی شارژدهی داشته باشد. باتری‌های فلز-هوا مورد استفاده در سمعک‌ها در کلاس متفاوتی از باتری‌های فلز-هوا مخصوص خودرو قرار می‌گیرند.

توسعه باتری فلز-هوا همچنان ادامه دارد و درواقع هنوز شرکتی در جهان نتوانسته این نوع باتری را تجاری‌سازی کند. در حال حاضر ۱۲ شرکت مختلف در جهان در حال کار روی باتری‌های فلز-هوا هستند. شرکت ایرانی نیز نمونه اولیه باتری را ساخته اما هنوز نسخه تجاری‌سازی شده را ارائه نداده است. این شرکت برنامه دارد تا سال ۱۴۰۲ باتری‌های فلز-هوا وارد بازار کند.

ارزش بازار باتری‌های فلز-هوا میلیاردها دلار ارزش دارد و پیش‌بینی می‌شود که تا در آینده نه‌چندان دوری به صورت گسترده تجاری‌سازی و مورد استفاده قرار بگیرد. بدین‌ترتیب سهم قابل‌توجهی از بازار نصیب شرکت‌ها و کشورهای سازنده باتری فلز-هوا می‌شود.

آدرس خبر: ana.press/x6Rr3