چکيده
باتري¬هاي فلز-هوا چگالي انرژي بالايي دارند و مي¬توانند جايگزين مناسبي براي باتري¬هاي ليتيوم-يون به ويژه در خودروهاي الكتريكي باشند. باتري¬هاي روي-هوا و ليتيوم-هوا از جمله باتري¬هاي فلز-هوايي هستند كه تحقيقات زيادي بر روي آن¬ها صورت گرفته و محققان به دنبال رفع چالش¬ها و بهبود عملكرد آن¬ها به منظور تجاري سازي اين نوع باتري¬ها هستند. يكي از مهم¬ترين چالش¬هاي باتري¬هاي فلز-هوا سينتيك كند ORR (واكنش كاهش اكسيژن) و OER (واكنش تكامل اكسيژن) است كه طراحي الكتروكاتاليست كارآمد براي رفع اين مشكل مسئله مهمي است. به منظور كاهش هزينه و طراحي الكتروكاتاليست با عملكرد بهتر، مي¬توان از روش¬هاي محاسباتي مانند روش DFT و AIMD بهره برد. به استفاده از اين روش¬ها مي¬توان خواص الكتروكاتاليست مورد نظر مانند پايداري و رسانايي آن را ارزيابي كرد. علاوه بر اين، با استفاده از روش DFT مي¬توان مكانيسم فرايندهاي ORR و OER را بررسي كرد و از طريق نمودارهاي تغييرات انرژي آزاد، اضافه پتانسيل فرايندهاي شارژ و تخليه را محاسبه كرد. در اين گزارش در ابتدا به معرفي باتري¬هاي فلز-هوا به ويژه باتري ليتيوم-هوا و روي-هوا پرداخته شد و سپس روش¬هاي محاسباتي DFT و روش AIMD به طور خلاصه معرفي شدند. در ادامه به كاربرد روش هاي DFT و AIMD در طراحي الكتروكاتاليست¬هاي فرايند¬هاي ORR و OER به عنوان ماده كاتدي با محاسبه تغييرات انرژي آزاد گيبس، پتانسيل و اضافه پتانسيل فرايندهاي شارژ و تخليه آن¬ها پرداخته شد.
