化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
新型高效催化劑問世 助力鋅-空氣電池實現大規模應用
2025年01月06日 10:34:09
來源：化工儀器網 點擊量：4841
安徽工業大學曾杰教授、劉明凱教授，聯合中國科學技術大學李洪良副教授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，并利用該方法成功開發出新型高效催化劑——雙原子鐵催化劑。
鋅-空氣電池也稱為鋅-氧空氣電池，是一種體積小、電荷容量大、質量小、能在寬廣的溫度范圍內正常工作、無腐蝕且工作安全可靠的環保電池。由于其優質性能，被專家們認為是裝備電動汽車等產品的理想動力電源。
就在近日，安徽工業大學曾杰教授、劉明凱教授，聯合中國科學技術大學李洪良副教授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，并利用該方法成功開發出新型高效催化劑——雙原子鐵催化劑。該催化劑在鋅-空氣電池中表現優異，性能超越貴金屬鉑。相關研究成果在線發表于《自然·通訊》雜志。
由于鋅-空氣電池的正極催化劑材料是貴金屬鉑，而貴金屬鉑的儲量有限且價格昂貴，導致鋅-空氣電池尚未實現大規模應用。因此，開發出能夠替代貴金屬鉑且性能優越的正極催化劑，實現鋅-空氣電池推廣應用尤為重要。
針對上述難題，科研人員創造性地將化學刻蝕和氮源錨定的方法相結合，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。同時，他們還將該方法拓展應用到一系列非貴金屬催化劑中，制備出包括鐵、銅、鈷、鎳、鋅、錳等多種非貴金屬雙原子催化劑。
實驗證明，這種雙原子鐵催化劑表現出優異的催化活性、耐復雜環境能力和長時穩定性。用這種雙原子鐵催化劑組裝的鋅-空氣電池的功率密度高達190.6毫瓦每平方厘米，顯著優于傳統鉑催化劑組裝的鋅-空氣電池的功率密度。
新型高效催化劑的成功研發是能源技術領域的一次重要突破。這項研究為開發用于鋅-空氣電池的低成本、高性能催化劑提供了新的思路。未來，隨著技術的不斷優化升級，鋅-空氣電池有望在更多領域發揮更加重要的作用。
素材來源：科技日報
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所研究員胡林華團隊在水系鋅離子電池凝膠電解質研究方面取得新進展。研究人員采用了親鋅增...2025-06-25 10:50:56
-
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究人員研發出厚度僅為3微米的高穩定性超薄聚合物膜材料，將全釩液流電池的工作電流密度提升至300...2025-06-23 11:42:52
-
大連化學物理研究所太陽能研究部(DNL16)李燦院士團隊提出了光電-熱電雙效應耦合的思路，并發現了光伏效應與熱電效應的耦合機制，實...2025-06-19 13:45:14
-
，昆明理工大學材料科學與工程學院陳江照教授和何冬梅教授團隊在高性能鈣鈦礦太陽能電池領域取得重要進展，成功在鈣鈦礦太陽能電池穩定性上...2025-06-17 17:23:32
-
根據鋰電池行業規范公告企業信息和行業協會測算，1－4月全國鋰電池總產量超過473GWh，同比增長68%。2025-06-16 11:14:52
-
近日，中國科學院深圳先進技術研究院定量合成生物學全國重點實驗室研究員鐘超團隊聯合中國科學院深圳先進技術研究院集成所神經工程中心研究...2025-06-11 11:37:46
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
