براي استفاده مؤثر از منابع انرژي نو و تجديد پذير، تكامل سيستم هاي ذخيره انرژي هاي نو و سيستم هاي تبديل اين انرژي ها ضروري مي باشد. باتري هاي با قابليت شارژ مجدد ممكن است مسيري براي رسيدن به اين هدف مهم را فراهم كنند. طي چند دهه اخير، باتري هاي مختلفي تكامل يافته و تجاري شده اند كه از آن جمله مي¬توان به باتري¬هاي فلز- هوا اشاره كرد.يك باتري فلز-هوا شامل يك الكترود منفي فلزي و يك الكترود مثبت هوا ( در باتري‌هاي اوليه به ترتيب آند و كاتد) مي‌باشد. مزيت اصلي باتري‌هاي فلز-هوا انرژي ويژه تئوري بسيار بالاي آنهاست. از ديگر مزاياي آنها منحني‌هاي ولتاژ دشارژ هموار و سازگاري با محيط زيست است. الكترود به كار رفته در باتري فلز- هوا كه موسوم به الكترود گاز نفوذي است، بايستي به خوبي فرايندهاي انتقالي را كه براي واكنش الكتروشيميايي سل لازم است مهيا كند اين فرايندها شامل: انتقال پروتون‌ها از غشاء به كاتاليست انتقال الكترون‌ها از جمع كننده جريان به سطح كاتاليست محصولات و واكنش‌گرها به ترتيب از سطح كاتاليست دور شوند و به كاتاليست آورده شوند كاتد شامل جدا‌كننده، لايه كاتاليست ، مش فلزي، غشاي آب‌گريز، غشاي نفوذي و يك لايه براي توزيع هواست. لايه كاتاليست شامل مخلوط كربن و كاتاليست است و با افزودن ذرات تفلون آب‌گريز مي‌شود. كاتد ساختار پيچيده‌تري دارد: حفره‌ها به هوا اجازه عبور مي‌دهند؛ لايه نفوذ هوا گاز اكسيژن را به صورت يكنواخت در كاتد توزيع مي‌كند، لايه تفلوني آب‌گريز نسبت به اكسيژن تراوا بوده ولي عبور بخار آب را محدود مي‌كند. كاتد هوا از لايه كاتاليست (مخلوط كربن، اكسيدهاي منگنز و پودر تفلون براي آب‌گريز كردن) بر پايه مش فلزي تشكيل شده‌است. در اين اختراع بهينه سازي مقدار MnO2 در كامپوزيت CNT/MnO2 بعنوان كاتاليست كاتد با كارايي بالا براي باتري هاي قابل شارژ ليتيم- هوا تهيه شده است. براي اين منظور از نانولوله هاي كربني و پتاسيم پرمنگنات براي تهيه كامپوزيت CNT/MnO2 استفاده گرديد. براي بهينه سازي از درصدهاي متفاوت پتاسيم پرمنگنات نسبت به نانولوله هاي كربني استفاده شد. بهينه سازي MnO2 در اين كامپوزيت با بررسي كارايي ان در كاتد باتري ليتيم- هوا صورت پذيرفت.پس از بهينه سازي، كاتاليست فوق در كاتد باتري ليتيم- هوا تحت چگالي جريان هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت و كارايي خود را اثبات نمود.

براي استفاده مؤثر از منابع انرژي نو و تجديد پذير، تكامل سيستم هاي ذخيره انرژي هاي نو و سيستم هاي تبديل اين انرژي ها ضروري مي باشد. باتري هاي با قابليت شارژ مجدد ممكن است مسيري براي رسيدن به اين هدف مهم را فراهم كنند. طي چند دهه اخير، باتري هاي مختلفي تكامل يافته و تجاري شده اند كه از آن جمله مي¬توان به باتري¬هاي فلز- هوا اشاره كرد.يك باتري فلز-هوا شامل يك الكترود منفي فلزي و يك الكترود مثبت هوا ( در باتري‌هاي اوليه به ترتيب آند و كاتد) مي‌باشد. مزيت اصلي باتري‌هاي فلز-هوا انرژي ويژه تئوري بسيار بالاي آنهاست. از ديگر مزاياي آنها منحني‌هاي ولتاژ دشارژ هموار و سازگاري با محيط زيست است. الكترود به كار رفته در باتري فلز- هوا كه موسوم به الكترود گاز نفوذي است، بايستي به خوبي فرايندهاي انتقالي را كه براي واكنش الكتروشيميايي سل لازم است مهيا كند اين فرايندها شامل: انتقال پروتون‌ها از غشاء به كاتاليست انتقال الكترون‌ها از جمع كننده جريان به سطح كاتاليست محصولات و واكنش‌گرها به ترتيب از سطح كاتاليست دور شوند و به كاتاليست آورده شوند كاتد شامل جدا‌كننده، لايه كاتاليست ، مش فلزي، غشاي آب‌گريز، غشاي نفوذي و يك لايه براي توزيع هواست. لايه كاتاليست شامل مخلوط كربن و كاتاليست است و با افزودن ذرات تفلون آب‌گريز مي‌شود. كاتد ساختار پيچيده‌تري دارد: حفره‌ها به هوا اجازه عبور مي‌دهند؛ لايه نفوذ هوا گاز اكسيژن را به صورت يكنواخت در كاتد توزيع مي‌كند، لايه تفلوني آب‌گريز نسبت به اكسيژن تراوا بوده ولي عبور بخار آب را محدود مي‌كند. كاتد هوا از لايه كاتاليست (مخلوط كربن، اكسيدهاي منگنز و پودر تفلون براي آب‌گريز كردن) بر پايه مش فلزي تشكيل شده‌است. در اين اختراع كامپوزيت CNT/CeO2-MnO2 بعنوان كاتاليست كاتد براي باتري هاي قابل شارژ ليتيم- هوا تهيه شده است. براي اين منظور از نانولوله هاي كربني، سريم نيترات، پتاسيم هيدروكسيد و پتاسيم پرمنگنات براي تهيه كامپوزيت CNT/CeO2-MnO2 استفاده گرديد. پس از سنتز، كاتاليست فوق در كاتد باتري ليتيم- هوا تحت چگالي جريان هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت و كارايي خود را اثبات نمود.

با توجه به اينكه بتن‌هاي اليافي در معرض ضربه و بارهاي شديد به دليل انعطاف‌پذيري عملكرد بهتري از خود نشان مي‌دهند، در اين اختراع ميزان جذب انرژي و استحكام اوليه بتن تقويت‌شده با الياف فورتا، بازالت و بارچيپ، تحت بارگذاري ضربه‌اي و اصابت مستقيم مورد بررسي قرار گرفت. جهت بررسي، تأثير درصد الياف بر خواص ضربه‌پذيري، نمونه‌هاي بتن تقويت‌شده با الياف تكي و بصورت هيبريدي تحت آزمون تجربي قرار گرفت؛ كه دركرنش بالا آزمايش توسط گلوله از فاصله 10 متري به پانل‌هاي بتني شليك شد و در تست ضربه همچنين بررسي سطح شكست و چگونگي چسبندگي الياف به بتن تقويت‌شده با الياف به همراه مودهاي تخريب مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد ميزان استحكام اوليه و جذب انرژي در بتن تقويت‌ شده با الياف هيبريدي به ترتيب 8/292 و 3/212 درصد در مقايسه با بتن معمولي افزايش داشته است. همچنين با بررسي سطح شكست نمونه‌ها مشخص شد چسبندگي بين دو الياف بازالت و فورتا به بتن زمينه بسيار مطلوب است، اما جدايش بين الياف بارچيپ و بتن زياد است و كارايي اين الياف در تقويت بتن را كاهش مي‌دهد. همچنين با استفاده از روش تحليل واريانس بهينه ترين حالت تركيب بتن هيبريدي بدست آمد. در آزمايش تست گلوله تركيب بصورت 50 درصد الياف بازالت، 45 درصد الياف فورتا و 50 درصد الياف بارچيپ بصورت تركيب مواد نرم و مواد سخت در لايه عكس‌العمل‌هاي خوبي در برابر نفوذ و تخريب از خود نشان دادند.