迎來(lái)革新！中國(guó)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種用于環(huán)保電池的高效催化劑
鋅-空氣電池，以其體積小、質(zhì)量輕、適用溫度范圍寬、無(wú)腐蝕且工作安全可靠的特性，被視為一種極具潛力的環(huán)保電池。然而，這種電池的正極高度依賴(lài)貴金屬鉑作為催化劑，其有限的儲(chǔ)量和高昂的價(jià)格成為了鋅-空氣電池大規(guī)模推廣的主要瓶頸。
為了解決這一關(guān)鍵問(wèn)題，安徽工業(yè)大學(xué)曾杰教授、劉明凱教授與中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)李洪良副教授攜手合作，取得了一項(xiàng)重要突破——他們成功開(kāi)發(fā)出一種用于鋅-空氣電池的高效催化劑，有望在未來(lái)能源領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地結(jié)合了化學(xué)刻蝕和氮源錨定的方法，成功制備出高純度的雙原子鐵催化劑，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)相鄰兩個(gè)鐵原子之間距離的精準(zhǔn)調(diào)控。研究人員還將該方法拓展應(yīng)用到一系列非貴金屬催化劑中，實(shí)現(xiàn)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。
在鋅-空氣電池的正極測(cè)試中，這種雙原子鐵催化劑表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化活性、耐復(fù)雜環(huán)境能力和長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，用其組裝的鋅-空氣電池，展示出高達(dá)190.6毫瓦每平方厘米的最大功率密度，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)鉑催化劑組裝的電池(151.7毫瓦每平方厘米)。
目前，該成果發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《自然·通訊》(Nature Communications)上。安徽工業(yè)大學(xué)為第一完成單位。
這一成果不僅為鋅-空氣電池提供了一種低成本、高性能的催化劑替代方案，更為推動(dòng)鋅-空氣電池的大規(guī)模應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用的不斷拓展，鋅-空氣電池有望成為未來(lái)能源領(lǐng)域的重要一環(huán)，為人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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