澳大利亞莫納什大學(xué)研究團隊近日取得重大突破，開發(fā)出一種新型復(fù)合催化劑，使可充電鋅空氣電池實現(xiàn) 74 天穩(wěn)定充放電，循環(huán)次數(shù)達(dá) 3552 次，創(chuàng)下該類電池性能新紀(jì)錄，相關(guān)成果發(fā)表于《化學(xué)工程雜志》。

隨著清潔能源需求增長，金屬空氣電池因性能優(yōu)、儲能潛力大，在多領(lǐng)域前景廣闊。但與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，其氧還原與析氧反應(yīng)速率慢，導(dǎo)致效率低、壽命短。目前常用的鉑、銣等貴金屬催化劑，存在功能單一、資源稀缺、成本高的問題。

研究團隊通過熱處理技術(shù)，將三維氮摻雜碳材料轉(zhuǎn)化為超薄碳片，并嵌入鈷、鐵原子制成新型催化劑。測試顯示，該催化劑能顯著提升反應(yīng)速率，性能優(yōu)于商用貴金屬催化劑。鈷、鐵原子與氮摻雜碳的結(jié)合，增強了電荷轉(zhuǎn)移能力，突破了技術(shù)瓶頸。此前鋅空氣電池多用于小型設(shè)備，如今新一代電池有望大規(guī)模應(yīng)用于電網(wǎng)儲能、交通運輸等場景，其設(shè)計理念還可推廣至燃料電池、水分解等領(lǐng)域，標(biāo)志著該技術(shù)向?qū)嵱没~進(jìn)，為清潔能源存儲提供新可能。