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| 科學家開發鋅空氣電池 儲電量為鋰電池5倍 |
| （時間:2017-8-17 9:16:15） |
鋅空氣電池以原材料常見和能量密度高有著誘人的應用前景，但充電困難一直桎梏著其發展。如今，科研人員研制出高性能和低成本催化劑，將打破這一瓶頸，使鋅空氣電池具有優異的充電性能，擴大其應用范圍。
上述研究于當地時間8月14日發表在國際學術雜志《先進材料》（Advanced Materials）。科研人員來自澳大利亞悉尼大學和新加坡南洋理工大學的科研團隊。該論文的通訊作者悉尼大學化學和生物分子工程學院的教授陳元稱，“迄今為止，可充電的鋅空氣電池所用的都是昂貴的貴金屬催化劑，比如鉑和氧化銥制成。相比之下，我們的方法生產出的是一系列高性能和低成本的催化劑。”
可充電鋅空氣電池 來自悉尼大學官網可充電鋅空氣電池 來自悉尼大學官網
鋅空氣電池是金屬空氣電池的一種，是以空氣中的氧為正極活性物質，金屬鋅為負極活性物質，堿性溶液為電解液，將化學能轉變為電能的裝置。因為鋅是自然界中資源分布較廣的金屬元素，所以其在電極材料的成本上要遠低于鋰離子電池。此外，悉尼大學的新聞稿稱，鋅空氣電池可以儲存更多的能量，理論上其儲電量是鋰離子電池的5倍。更重要的是，鋅空氣電池也更安全、更環保。
鋰離子電池很輕便，供電效率高，但其含有增壓的、可燃的材料，一旦內部發生短路，就會產生非常嚴重的后果。據外媒報道，鋰離子電池被證明是三星Galaxy Note 7智能手機去年爆炸起火的元兇。三星后來調查發現，其手機電池供應商Samsung SDI和ATL的鋰離子電池都存在缺陷，這種缺陷會導致內部短路，從而引起爆炸起火。
不過，充滿很好應用前景的鋅空氣電池由于充電困難，目前僅用在助聽器、某些攝像機，以及鐵路運信號裝置上。
所以，陳元等人的科研團隊制作了包含常見的鐵、鈷、鎳等元素的金屬氧化物。這些新催化劑是通過同時控制下列成分制備的：組成、尺寸和富含金屬的金屬氧化物如鐵、鈷和鎳的結晶度。最終該團隊所研制出無定形雙金屬氧化物-石墨烯復合物可作為可充電鋅空氣電池的雙功能氧化電化學催化劑。
該論文的第一作者悉尼大學信息技術與工程學院的博士李偉稱，用新型催化劑開發的鋅空氣電池的試驗證明其具有優異的可在充電性能。研究人員通過120小時對這種新型鋅空電池進行60次充放電循環，發現電芯僅損失不到10%的效力。陳元表示，“為了我們的社會實現更加可持續的金屬空氣電池，我們正在解決相關技術挑戰。”
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