澳大利亚莫纳什大学研究团队近日取得重大突破,开发出一种新型复合催化剂,使可充电锌空气电池实现 74 天稳定充放电,循环次数达 3552 次,创下该类电池性能新纪录,相关成果发表于《化学工程杂志》。
随着清洁能源需求增长,金属空气电池因性能优、储能潜力大,在多领域前景广阔。但与传统锂离子电池相比,其氧还原与析氧反应速率慢,导致效率低、寿命短。目前常用的铂、铷等贵金属催化剂,存在功能单一、资源稀缺、成本高的
问题。
研究团队通过热处理技术,将三维氮掺杂碳材料转化为超薄碳片,并嵌入钴、铁原子制成新型催化剂。测试显示,该催化剂能显著提升反应速率,性能优于商用贵金属催化剂。钴、铁原子与氮掺杂碳的结合,增强了电荷转移能力,突破了技术瓶颈。此前锌空气电池多用于小型设备,如今新一代电池有望大规模应用于电网储能、
交通运输等场景,其设计理念还可推广至燃料电池、水分解等领域,标志着该技术向实用化迈进,为清洁能源存储提供新可能。