《先进材料》新型可充电锌空电池，媲美锂电！

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来源：cnBeta

锌空电池以原材料常见和能量密度高而有着诱人的前景，但它的最大缺点是难以给电芯充电。好消息是，悉尼大学的一支研究团队，已经创造出了由丰富元素组成的催化剂，让锌空电池变得可再充电，并与移动设备上所使用的锂电池展开竞争。锌空电池的能量，来自锌与电芯周边的空气所发生的化学反应，本质上就是吸入氧气与碳阴极作用产生氢氧化物，反过来由于锌阳极相互作用产生电流。

一名研究人员手持一枚锌空可充电电池原型

　　

由于采用空气作为反应剂，使得电池能够装下更多的锌，从而提升能量密度、让电池更轻更安全。问题在于，锌阳极被氧化之后，就没有多大用处了。

虽然可以通过“机械替换”的方式完全更换电池里的锌，或者用地球上罕见的稀土矿物作为点催化剂来减少放电时的氧气（并在充电时产生）。

　　

论文一作 Yuan Chen 表示：“在此之前，可充电锌空电池都采用了昂贵的金属催化剂，比如铂和铱氧化物。作为对比，我们的方法产生了一些全新的高性能、低成本催化剂家族”。

　　

为了制作这种电催化剂，研究人员制作了不含常见的铁、钴、镍等元素的金属氧化物。通过仔细控制这些金属氧化物的组成、大小和晶度，其生产方法可以简化和提升制造可充电锌空电池的效率。

　　

在测试中，研究人员用 120 小时对这种新型锌空电池进行了 60 次充放电循环，发现电芯仅损失了不到 10% 的效力。尽管还比不上锂空电池，但其成本应该更低、生产也更容易。

　　

有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《先进材料》（Advanced Materials）期刊上。

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