金屬空氣電池研發獲突破

經濟日報訊 （記者 牛瑾、通訊員吳軍輝）金屬空氣電池因其原材料豐富、能量密度高、輕便、安全環保等優點，被稱為21世紀最具開發前景的綠色能源之一。但在現實中，尋找高性價比的氧還原催化劑成為開發金屬空氣電池的關鍵難題，也是制約金屬空氣電池在電動汽車等領域廣泛應用的瓶頸。

日前，南開大學電子信息與光學工程學院教授王衛超、美國休斯敦大學教授姚彥聯合研究團隊，成功將錳基莫來石材料作為催化劑應用於鎂空氣電池，大幅降低了成本，其優越的催化活性極大提高了鎂空氣電池的效率。據了解，這也是莫來石材料首次在氧還原反應中得到應用。

在金屬空氣電池中，氧還原（ORR）催化劑直接決定著電轉化效率、電池成本和壽命。傳統的ORR催化劑主要是貴金屬和金屬螯合物，但因儲量有限、成本過高、製備複雜，限制著這兩類催化劑的應用。尋找一種既價格低廉，又對氧還原有很好的催化活性的催化劑，成為燃料電池研究的重要課題之一。

「莫來石是一類陶瓷材料，之前幾乎沒人想過用它來做金屬空氣電池的催化劑。」王衛超說，4年前，他在做一項處理柴油機尾氣中氮氧化物的研究時發現，在將一氧化氮轉化為二氧化氮的過程中，錳基莫來石材料表現出優良的催化效果，由此預測，涉及和氧相關的催化過程，莫來石材料或許都可以應用。基於這樣的設想，王衛超找到了具有豐富空氣電池研發設計經驗的姚彥教授，組成聯合研究團隊，成功將錳基莫來石材料首次應用為鎂空氣電池的ORR催化劑。「這樣一來，成本大幅降低，催化效果也更加穩定，還能夠更多次重複反應，電池壽命隨之延長。」姚彥說，「這是莫來石材料首次應用於金屬空氣電池中，為其在電化學中更廣泛的應用開闢了新路」。

（責編：tibet）

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