非贵金属催化剂在锌-空气电池中的应用研究进展

摘要

为了解决空气电极上迟缓氧反应（氧还原/析氧反应，ORR/OER）动力学所导致的锌-空气电池（ZABs）充放电稳定性差和往返效率低等问题，有必要梳理ZABs的发展历程与工作原理，深入理解双活性ORR/OER催化剂对ZABs性能影响的机理，总结不同类型ZABs催化剂的结构特点及其发展面临的问题，并探索如何构建高效双功能氧反应电催化剂的设计原则与策略。目前，用于ZABs的催化剂主要为贵金属基催化剂，但其价格昂贵。因此需对廉价非贵金属基催化剂的应用效果和结构进行研究。研究结果表明，多活性位点组合调控策略、小尺寸策略以及多级结构调控策略是构建高效ZABs ORR/OER双活性催化剂的重要方法，可指导ZABs催化剂的定向构建，进而推动ZABs在未来新型储能技术领域的发展。

关键词

锌-空气电池 / 氧还原/析氧反应 / 氧电催化剂 / 双功能催化剂