2025-10-08
【乐鱼leyu科技消息】近日，据外媒报道，一种新型锌空气电池已研发成功。乐鱼leyu获悉，研究人员开发的一种催化剂，是锌空气电池性能创纪录的关键。该催化剂通过在2D碳层上精确放置铁和钴原子，解决了长期存在的难题——缓慢的氧化学反应。
锌空气电池长期以来被视为锂离子电池系统的有前途的替代品。它们具有高能量密度，并使用锌作为廉价原料。但两种反应阻碍了其进展——放电时的氧还原反应和充电时的氧析出反应。这两种反应进行缓慢，并会降低电池性能和寿命。
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此前，使用铂或钌的传统催化剂虽然可加速这些过程，但成本高昂，通常仅对单向反应有效。单原子催化剂提供了一种解决方案，其特点是单个金属原子分散在碳载体上。这类催化剂能够实现材料的最优利用，但同样也面临一些局限性。为此，澳大利亚莫纳什大学研究小组研发出新催化剂。即，将相邻的铁原子和钴原子嵌入2D氮掺杂碳层中。
该研究小组研发的新催化剂，在吸氧方面达到了迄今为止只有昂贵铂催化剂才能达到的数值，而在放氧方面表现甚至更好。若将其应用于锌空气电池中，可提供每平方厘米近230毫瓦的功率和每公斤近1000瓦时的能量密度。
使用新催化剂后，锌空气电池在超过74天及3500多次充放电循环后，性能仍保持稳定。化学工程期刊发表的研究表明，这项技术不仅在实验室中表现出色，而且完全具备实际应用的可行性。
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