alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2018.19-21.052-061alternative-1450Research ArticleВОДОРОДНАЯ ЭКОНОМИКАHYDROGEN ECONOMYПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНИЯ В МЕТАЛЛО-ВОЗДУШНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРАХTHE PROSPECTS OF MAGNESIUM APPLICATION IN THE METAL-AIR ELECTROCHEMICAL GENERATORSКостанянР. К.KostanyanR. K.

Костанян Рафаэл Каренович - аспирант  НПО «ЭКОАТОМ».

Образование:    Армянский    государственный  технологический  университет,  магистр (2010 г.).

Область  научных  интересов:  химические технологии; электрохимия.

Публикации: 10.

h-index 9; Scopus 9; РИНЦ 10; WoS 9.

д. 1, ул. Аданаи, Ереван, 0082.

Rafayel Kostanyan - Ph.D. Student, SPA “ECOATOM”, LLC.

Education: Armenian State University of Technology, Master Degree, 2010.

Research interests: chemical technology; electrochemistry.

Publications: 10.

1 Adanai St., Yerevan, 0082.

Tel.: +374 91 275751.

martoian@yahoo.comКарамянГ. Г.KaramyanG. G.

Карамян Гагик Гургенович  - кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института химической  физики  им.  А.Б.  Налбандяна НАН Армении.

Образование:   Ереванский   государственный университет, физический факультет (1970 г.).

Область  научных  интересов:  переработка концентратов горных пород; электрохимические  источники  тока;  возобновляемая энергетика; экология.

Публикации: 90.

д. 5/2, ул. П. Севака, Ереван, 0014.

Тел.: +374 94 10-36-47.

Gagik Karamyan - Ph.D.  in  Physics  and   Mathematics, Senior Researcher, Institute of Chemical Physics after A.B. Nalbandyan of Nat. Acad. Sci. of Armenia.

Education: Yerevan State University, Physical Faculty, 1970.

Research interests: processing of rock     concentrates;     electrochemical

current   sources;   renewable   energy; ecology.

Publications: 90.

5/2 P. Sevak St., Yerevan, 0014.

 Tel.: +374 94 103647.

gagik_karam@yahoo.comМартоянГ. А.MartoyanG. A.

Мартоян Гагик Ашотович - кандидат  химических  наук, НПО «Экоатом».

Образование:   Ереванский   государственный университет, физический факультет (1975 г.).

Область  научных  интересов:  переработка  жидких  радиоактивных  отходов;  возобновляемая энергетика; экология.

Публикации: 157.

д. 1, ул. Аданаи, Ереван, 0082.

Тел.: +374 91 27-57-51.

Gagik Martoyan  - Ph.D. in Chemistry, SPA Ecoatom.

Education: Yerevan State University, Physical Faculty, 1975.

Research interests: processing of liquid   radioactive   waste;   renewable energy; ecology.

Publications: 157.

1 Adanai St., Yerevan, 0082.

Tel.: +374 91 275751.

martoian@yahoo.comСачковВ. И.SachkovV. I.

Сачков Виктор Иванович - доктор химических наук, заведующий  лабораторией.

Образование:  Томский государственный университет (1995 г.).

Область научных интересов: лазерная технология; нанотехнологии; химическая кинетика.

Публикации: 120.

h-index: 4.

д. 1, Новособорная пл., Томск, 634050.

 Тел.: +7 (3822) 53-35-77.

Viktor Sachkov - D.Sc. in Chemistry, Head of Laboratory, Tomsk State University.

Education: Tomsk State University, 1995.

Research interests: laser technology; nanotechnology; chemical kinetics.

Publications: 120.

Novosobornaya Sq., Tomsk, 634050.

Tel.: +7 (3822) 53 35 77.

itc@spti.tsu.ruКазарянМ. А.KazaryanM. A.

Казарян Мишик Айразатович  - доктор физико-математических наук, ведущий   научный   сотрудник.

Образование:       Московский       физико-технический институт (1970 г.).

Область научных интересов: физика лазеров и их применение; физическая оптика.

Публикации: 600.

h-index: 12.

д. 53, Ленинский проспект, Москва, 119991.

Тел.: +7 (499) 135-42-64.

Mishik Kazaryan - D.Sc. in Physics and Mathematics, Leading Researcher, Physical Institute named after P. N. Lebedev RAS.

Education:   Moscow   Institute   of Physics and Technology, 1970.

Research interests: laser machining of composite materials.

Publications: 600.

53 Leninskiy Av., Moscow, 119991.

Tel.: +7 (499) 135 42 64.

postmaster@lebedev.ruООО НПО «Экоатом»АрменияSci.-Ind. ECOATOM, LLCArmeniaИнститут химической физики НАН АрменииАрменияInstitute of Chemical Physics of NAS of ArmeniaArmeniaСибирский физико-технический институт им. академика В.Д. Кузнецова, Томский государственный университетРоссияSFTI, Tomsk State UniversityRussian FederationФизический институт имени П.Н. Лебедева РАНРоссияP.N. Lebedev Physical InstituteRussian Federation201817102018019-215261Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20182018Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/1450

В работе обсуждалась перспективность использования металло-воздушных электрохимических источников тока, в частности, преимущества применения магния в качестве анода. Анализировались способы повышения эффективности анода, электролита и катода. Приведены сравнительные электрохимические характеристики, эффективность, преимущества и доступность различных металлов, применяемых в качестве анода. Вместе с тем анализировался ряд проблем, характерных для металло-воздушных источников тока, и пути их преодоления. Рассматривались методы снижения стоимости получения магния путем регенерации побочного продукта реакции – гидроксида магния на основе новой технологии (ООО «ЭКОАТОМ», Армения).

The paper discusses the prospects of using metal-air electrochemical current sources, in particular the advantages of using magnesium as an anode. The methods for increasing the efficiency of the anode, electrolyte and cathode are analyzed. Moreover, the paper presents the comparative electrochemical characteristics of various metals used as an anode, their effectiveness, advantages, and availability. At the same time, this research considers a number of problems that are specific to metal-air current sources and ways to overcome them. We discuss the methods for reducing the cost of magnesium production and utilization of the by-product of the reaction – magnesium hydroxide based on a new technology (ECOATOM, LLC; Republic of Armenia).

металло-воздушные батареимагниевый анодгидроксид магниятехнология переработкиmetal-air batteriesmagnesium anodemagnesium hydroxideprocessing technologyReferencesCao, D.L. Electrochemical behavior of Mg−Li, Mg−Li−Al and Mg−Li−Al−Ce in sodium chloride solution / D. Cao [et al.] // Journal of Power Sources. – 2008. – Vol.177. − No. 2. – P. 624−630.Cao D.L. et al. Electrochemical behavior of Mg−Li, Mg−Li−Al and Mg−Li−Al−Ce in sodium chloride solution. Journal of Power Sources, 2008;177 (2):624−630.Suresh Kannan, A.R. Corrosion and anodic behaviour of zinc and its ternary alloys in alkaline battery electrolytes / A.R. Suresh Kannan [et al.] // Journal of Power Sources. −1995. − Vol. 57. – No. 1. − P. 93−98.Suresh Kannan A.R., Muralidharan S., Sarangapani K.B.,Balaramachandran V.,Kapali V. Corrosion and anodic behaviour of zinc and its ternary alloys in alkaline battery electrolytes. Journal of Power Sources, 1995;57(1):93−98.Zhang, T. Magnesium-air batteries: from principle to application / T. Zhang, Z. Tao, J. Chen // Mater. Horiz. – 2014. − Vol. 1. − P. 196 −206.Zhang T., Tao Z., Chen J. Magnesium-air batteries: from principle to application. Mater. Horiz. 2014;1:196−206.Peng, Z. A Reversible and Higher-Rate Li-O2 Battery / Z. Peng // Science. – 2012. − Vol. 337. − No. 6094. − P. 563−566.Peng Z. A Reversible and Higher-Rate Li-O2 Battery. Science, 2012;337(6094):563−566.Lee, J.S. Metal–air batteries with high energy density: Li–air versus Zn–air. / J.S. Lee [et al.] // Adv. Energy Mat. – 2011. – No. 1. − P. 34−50.Lee J.S., Kim S.T., Cao R., Choi N.‐S., Liu M., Lee K. T., Cho J. Metal–air batteries with high energy density: Li–air versus Zn–air. Adv. Energy Mat., 2011;(1):34−50.Yan, Y. Ionic Liquid Electrolytes in Mg-Air Batteries. / Y. Yan. − Dissertation, Institute for Frontier Materials Deakin University, 2016.Yan Y. Ionic Liquid Electrolytes in Mg-Air Batteries. Dissertation, Institute for Frontier Materials Deakin University, 2016.Rahman, M.A. High energy density metal-air batteries: a review/ M.A. Rahman, X. Wang, C Wen//Journal of Electroch. Society. – 2013. − Vol. 160. – No. 10. – P. A1759−A1771.Rahman M.A., Wang X., Wen C. High energy density metal-air batteries: a review. Journal of Electroch. Society, 2013;160(10):A1759-A1771.Hamlen, R.P. Anodes for Refuelable Magnesium-Air Batteries / R.P. Hamlen [et al.] // J. Electrochem. Soc. – 1969. – Vol. 116. – P. 1588–1592.Hamlen R.P., Jerabek E.C., Ruzzo J.C., Siwek E.G. Anodes for Refuelable Magnesium-Air Batteries. J. Electrochem. Soc., 1969;116:1588–1592.Li, W. Metallic Magnesium Nano/Mesoscale Structures: Their Shape‐Controlled Preparation and Mg/Air Battery Applications / W. Li [et al.] // Angew. Chem. Int. Ed. – 2006. – Vol. 45. – No. 36. – P. 6009–6012.Li W., Li Ch., Zhou Ch., Ma H., Chen J. Metallic Magnesium Nano/Mesoscale Structures: Their Shape‐Controlled Preparation and Mg/Air Battery Applications. Angew. Chem. Int. Ed., 2006;45(36):6009–6012.Cao, D. Electrochemical oxidation behavior of Mg−Li−Al−Ce−Zn and Mg−Li−Al−Ce−Zn−Mn in sodium chloride solution / D. Cao [et al.] // Journal of Power Sources. – 2008. – Vol. 183. No. 2. – P. 799−804.Cao D., Wan K., Wang N. Electrochemical oxidation behavior of Mg−Li−Al−Ce−Zn and Mg−Li−Al−Ce−Zn−Mn in sodium chloride solution. Journal of Power Sources, 2008;183(2):799−804.Ma, Y. Performance of Mg-14Li-1Al-0.1Ce as anode for Mg-air battery / Y. Ma [et al.] // J. Power Sources. – 2011. – Vol. 196. – No. 4. – P. 2346–2350.Ma Y. Performance of Mg-14Li-1Al-0.1Ce as anode for Mg-air battery. J. Power Sources, 2011;196(4):2346−2350.Guo, Y. Boron-based electrolyte solutions with wide electrochemical windows for rechargeable magnesium batteries / Y. Guo [et al.] // Energy Environ. Sci. – 2012. – Vol. 5. – P. 9100–9106.Guo Y., Li N., Li D., Zhang M., Huang X. Boron-based electrolyte solutions with wide electrochemical windows for rechargeable magnesium batteries. Energy Environ. Sci., 2012;5: 9100−9106.Magnesium cell with improved electrolyte: US Patent 8211578Z, IPC H01M4/58, H01M6/04 / Jiang Z., Sirotina R., Iltchev. – 2012.Jiang Z., Sirotina R., Iltchev. US Patent 8211578Z, IPC H01M4/58, H01M6/04. Magnesium cell with improved electrolyte, 2012.Khoo, T. Discharge behaviour and interfacial properties of a magnesium battery incorporating trihexyl (tetradecyl) phosphonium based ionic liquid electrolytes/ T. Khoo [et al.] // Electrochim. Acta. – 2013. – Vol. 87. – P. 701–708.Khoo T., Somers A., Torriero A.A.J., Macfarlane D.R., Howlett P., Forsyth M. Discharge behaviour and interfacial properties of a magnesium battery incorporating trihexyl (tetradecyl) phosphonium based ionic liquid electrolytes. Electrochim. Acta, 2013;87:701–708.Electrochemical cathode and materials therefor: US Patent 4,906,535, IPC H01M12/06, H01M4/88, H01M4/96 / Hoge W.H. – 1990.Hoge W.H. US Patent 4,906,535, IPC H01M12/06, H01M4/88, H01M4/96. Electrochemical cathode and materials therefor, 1990.Hasvold, O. CLIPPER: a long-range, autonomous underwater vehicle using magnesium fuel and oxygen from the sea / O. Hasvold [et al.] // Journal of Power Sources. – 2004. – Vol. 136. –No. 2. – P. 232‒239.Hasvold O., Hasvold Ø., Lian T., Haakaas E., Størkersen N., Perelman O., Cordier S. CLIPPER: a long-range, autonomous underwater vehicle using magnesium fuel and oxygen from the sea. Journal of Power Sources, 2004;136 (2):232‒239.Hahn, R. Sea water magnesium fuel cell power supply / R. Hahn [et al.] // Journal of Power Sources. – 2015. – Vol. 288. – P. 26‒35.Hahn R., Mainert J., Glaw F., Lang K.-D. Sea water magnesium fuel cell power supply. Journal of Power Sources, 2015;288:26‒35.Yabe, T. Renewable Energy Cycle with Magnesium and Solar-Energy-Pumped Lasers / T. Yabe, Y. Suzuki, Y. Satoh // Renewable Energy & Power Quality Journal. – 2014. – Vol. 1. – No. 12. – Paper 236.Yabe T., Suzuki Y., Satoh Y.Renewable Energy Cycle with Magnesium and Solar-Energy-Pumped Lasers. Renewable Energy & Power Quality Journal, 2014;1(12):236.Yabe, T. The Magnesium Civilization: An Alternative New Source of Energy to Oil / T. Yabe, T. Yamaji. – Pan Stanford Publishing, 2010, Science, pp. 1–147.Yabe T., Yamaji T.The Magnesium Civilization: An Alternative New Source of Energy to Oil. Pan Stanford Publishing, 2010, Science, pp. 1−147.Extraction of Metals: US Patent Application 20130233720 A1, IPC C25C5/02/ Martoyan G.A. – 2013.Martoyan G.A. US Patent Application 20130233720 A1, IPC C25C5/02. Extraction of Metals, 2013.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.