Дополнительная информация о статье
"Магний-воздушная батарея повышенной мощности для заряда свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов"

Дополнительная информация (TXT, 6 Kb)

Пристатейные ссылки (BIB, 15 Kb)

Список пристатейной литературы (PDF, 58 Kb)

НАЗВАНИЕ СТАТЬИ
Магний-воздушная батарея повышенной мощности для заряда свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов

СПИСОК АВТОРОВ
Жук А.З., Беляев Г.Е., Бородина Т.И., Киселева Е.А., Школьников Е.И., Туганов В.Н., Вальяно Г.Е.

СПИСОК АВТОРОВ (С РАСШИФРОВКОЙ)
Жук Андрей Зиновьевич, Беляев Григорий Евгеньевич, Бородина Татьяна Ивановна, Киселева Елена Александровна, Школьников Евгений Иосифович, Туганов Виктор Николаевич, Вальяно Георгий Евгеньевич

ТОМ 13

ГОД 2024

СТРАНИЦЫ 46-55

КОДЫ КЛАССИФИКАТОРОВ
УДК 620.93

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
металлические энергоносители; Mg-воздушная батарея; фарадеевская эффективность магниевого анода; солевой электролит; сильные комплексообразователи

АННОТАЦИЯ
Магний-воздушные топливные элементы обладают высокой теоретически достижимой плотностью энергии. Использование экологически чистого солевого электролита и доступных, серийно выпускаемых магниевых сплавов обуславливает технико-экономическую эффективность, безопасность и простоту эксплуатации Mg-воздушных батарей. Однако практическое применение Mg-воздушных батарей ограничено из-за поляризации магниевых анодов и низкой фарадеевской эффективности. В данном исследовании мы изучили возможность создания Mg-воздушной батареи повышенной мощности с солевым электролитом. В конструкции Mg-воздушной батареи использованы инженерные решения, разработанные для Al-воздушной батареи со щелочным электролитом. Для увеличения удельной мощности магний-воздушной батареи предложено снизить ее внутреннее сопротивление за счет использования концентрированного электролита NaCl. mbox{Иссле}довались разрядные характеристики промышленного магниевого сплава МА2-2 (российский аналог сплава AZ31) в электролите NaCl с концентрацией 3.5, 10 и 15 масс. % при плотностях тока 40--120~мА/см$^2$. Применение пятнадцатипроцентного водного раствора NaCl обеспечило увеличение мощности в 1.8 раза относительно батареи с электролитом~--- 3.5 масс. % NaCl. mbox{Также} было изучено влияние на разрядные характеристики анодного сплава небольшой добавки в электролит сульфосалициловой кислоты. Проведено сравнение энергетических характеристик Mg-воздушной батареи с характеристиками Al-воздушной батареи со щелочным электролитом.

TITLE
Magnesium air battery of increased power for charging lead acid and lithium ion batteries

AUTHORS
Zhuk A.Z., Belyaev G.E., Borodina T.I., Kiseleva E.A., Shkolnikov E.I., Tuganov V.N., Valiano G.E.

KEYWORDS
metal energy carriers; Mg-air battery; Mg anode efficiency; salt electrolyte; strong complexing agents

ABSTRACT
Mg-air batteries have high theoretical energy density and cell voltage. The use of environment friendly salt electrolyte and commercially available magnesium materials determines Mg-air battery technical and economic efficiency, safe and ease of operation. However, practical application of Mg-air batteries is limited due to the polarization of magnesium anodes and low Faraday efficiency. In this study, we consider the design of Mg-air battery of increased power with salt electrolyte. Mg-air battery design bases on engineer solutions developed for Al-air battery with alkaline electrolyte. To increase the specific power of the battery, it has been proposed to reduce the internal resistance of the battery by use of a concentrated NaCl electrolyte. We investigated discharge performances of a commercial Mg alloy of AZ31 type in 3.5, 10 and 15 wt.% NaCl electrolyte at current densities of 40-120 mA/cm2. Application of 15 wt. % NaCl electrolyte provided an increase of a battery power by 1.8 times relative to a battery with 3.5 wt. % NaCl electrolyte. The influence of small addition of sulfosalicylic acid into the electrolyte on the discharge performance of anode alloy was studied as well. Energy performance of Mg-air battery are compared with those of the Al-air battery with an alkaline electrolyte.