تحقیق در عرصه باتریهای لیتیم-یون، زمینههای جدیدی را برای پیشرفت نسل آینده باتریها فراهم کردهاست. به خصوص اینکه باتریهای فلز-هوا به دلیل دانسیته انرژی بسیار زیاد مورد توجه شرکتهای معتبری همچون IBM قرار گرفتهاند. مطالعه اخیر که توسط آموزشگاه UNIST انجام گردیده، نوعی کاتالیست جدید را برای تجاریسازی باتریهای فلز-هوا معرفی کردهاست.
یک باتری فلز-هوا به عنوان نوعی پیل سوختی یا باتری است که از اکسیداسیون فلز با اکسیژن موجود در جو برای تولید الکتریسیته استفاده میکند. آند این باتری از فلز خالص مثل لیتیم یا روی تهیه شده و کاتد آن نیز از اکسیژن هوا استفاده میکند. کاتالیست موجود در کاتد باعث انجام واکنش الکتروشیمیایی سل با گاز اکسیژن میشود. باتریهای فلز-هوا توجه زیادی را به عنوان منبع انرژی با بازده بالا به سمت خود جلب کردهاند و مزایایی همچون ساختار ساده، دانسیته انرژی بسیار زیاد و هزینه تولید پایینی دارند. در حال حاضر، باتریهای فلز-هوا از کاتالیستهای گرانقیمت و نادری (مانند پلاتین و ایریدیم اکسید) برای الکترود هوا استفاده میکنند و همین عامل باعث کاهش تجاریسازی این باتری در بازار گردیدهاست.
در پروژهای پروفسور کیم (Kim) و تیم تحقیقاتی وی، از کاتیونهای پروسکیت با هدایت الکتریکی بالا و بازده کاتالیکی مناسب استفاده کردند. آنها ساختاری از (2، 5/1، 1، 5/0، 0 = x) PrBa0.5Sr0.5Co2-xFexO5+? را تهیه و محتوای دقیق Co و Fe را با آزمون الکتروشیمیایی تعیین کردند.
ساختار متخلخل کاتالیست فوق، مساحت سطح زیادی دارد و نانوفیبرهای آن باعث ارتقای بازده واکنش احیای اکسیژن (ORR) و تولید مجدد اکسیژن (OER) خواهد شد. به ویژه بازده واکنش OER باعث ارتقای 9 برابری نسبت به کاتالیست ایریدیم اکسید با اضافه ولتاژ 3/0 شد.
به علاوه، این کاتالیست پایداری شارژ-دشارژ مناسبی حتی در مقدار دانسیته جریان باتریهای روی-هوا نشان دادهاست. باتریهای فلز-هوا هنوز در قدمهای ابتدایی خود قرار دارند و تلاش زیادی برای ارتقای این باتریها انجام داد.