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鋅-空氣電池有了新方向 安工大開發新型高效催化劑
2025年01月06日 17:15:00
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：4553
電池是現代科技領域中廣泛使用的一種能量儲存裝置，它以化學反應的方式將化學能轉化為電能，從而滿足設備的用電需求。從某種意義上來說，如今我們的生活對于電池有較高的依賴性。與此同時，電池相關的技術也成為了科技發展的一個重要突破口。
電池是現代科技領域中廣泛使用的一種能量儲存裝置，它以化學反應的方式將化學能轉化為電能，從而滿足設備的用電需求。從某種意義上來說，如今我們的生活對于電池有較高的依賴性。與此同時，電池相關的技術也成為了科技發展的一個重要突破口。
也正因如此，電池技術發展到今天衍生出了非常多的類型，并且各自具備不同的用途和優勢。空氣電池便是其中之一。空氣電池構造上與干電池類似，區別在于其氧化劑取自空氣。而目前，比較具有發展潛力的空氣電池包括鋅-空氣電池、鋰-空氣電池、鋁-空氣電池等。
就在近日，安徽工業大學(以下簡稱“安工大”)等單位的科研人員設計了一種通過界面錨定策略精準調控單原子之間距離的通用方法，并基于此開發了雙原子鐵催化劑，有望為鋅-空氣電池的發展提供新的方向。
鋅-空氣電池以金屬鋅為負極活性物質，氧氣為正極活性物質。負極采用鋅合金，而正極一般采用鉑作為催化劑材料。這恰恰也是導致其無法普及起來的一個關鍵原因。鉑屬于貴金屬，儲量有限、價格昂貴，直接導致了鋅-空氣電池造價無法控制。也正因如此，尋找合適的低價高性能正極催化劑材料成為了鋅-空氣電池發展的一個重要突破口。
安工大在新研究中，將化學刻蝕和氮源錨定的方法相結合，成功制備出高純度的雙原子鐵催化劑，并借助界面錨定策略實現了對相鄰兩個鐵原子之間距離的精準調控。基于此，研究人員進一步將方法拓展到非貴金屬催化劑的制備中，實現了包括鐵、銅、鈷、鎳、鋅、錳等多種非貴金屬雙原子催化劑的制備。
而實驗結果表明，采用雙原子鐵催化劑替代傳統的鉑金屬催化劑，鋅-空氣電池在最大功率密度方面，性能更加優秀。同時雙原子鐵催化劑在這個過程中也展現出了優異的耐復雜環境能力和長時穩定性。
目前該成果已經發表于國際期刊《Nature Communications》上，感興趣的讀者可以查閱學習。
(本文參考資料來源：安徽工業大學)
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