【Kaiyun·開(kāi)云，科技消息】近日，據(jù)外媒報(bào)道，一種新型鋅空氣電池已研發(fā)成功。Kaiyun·開(kāi)云，獲悉，研究人員開(kāi)發(fā)的一種催化劑，是鋅空氣電池性能創(chuàng)紀(jì)錄的關(guān)鍵。該催化劑通過(guò)在2D碳層上精確放置鐵和鈷原子，解決了長(zhǎng)期存在的難題——緩慢的氧化學(xué)反應(yīng)。

　　鋅空氣電池長(zhǎng)期以來(lái)被視為鋰離子電池系統(tǒng)的有前途的替代品。它們具有高能量密度，并使用鋅作為廉價(jià)原料。但兩種反應(yīng)阻礙了其進(jìn)展——放電時(shí)的氧還原反應(yīng)和充電時(shí)的氧析出反應(yīng)。這兩種反應(yīng)進(jìn)行緩慢，并會(huì)降低電池性能和壽命。

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　　此前，使用鉑或釕的傳統(tǒng)催化劑雖然可加速這些過(guò)程，但成本高昂，通常僅對(duì)單向反應(yīng)有效。單原子催化劑提供了一種解決方案，其特點(diǎn)是單個(gè)金屬原子分散在碳載體上。這類(lèi)催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)材料的最優(yōu)利用，但同樣也面臨一些局限性。為此，澳大利亞莫納什大學(xué)研究小組研發(fā)出新催化劑。即，將相鄰的鐵原子和鈷原子嵌入2D氮摻雜碳層中。

　　該研究小組研發(fā)的新催化劑，在吸氧方面達(dá)到了迄今為止只有昂貴鉑催化劑才能達(dá)到的數(shù)值，而在放氧方面表現(xiàn)甚至更好。若將其應(yīng)用于鋅空氣電池中，可提供每平方厘米近230毫瓦的功率和每公斤近1000瓦時(shí)的能量密度。

　　使用新催化劑后，鋅空氣電池在超過(guò)74天及3500多次充放電循環(huán)后，性能仍保持穩(wěn)定?；瘜W(xué)工程期刊發(fā)表的研究表明，這項(xiàng)技術(shù)不僅在實(shí)驗(yàn)室中表現(xiàn)出色，而且完全具備實(shí)際應(yīng)用的可行性。

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