亜鉛空気の電池における強化された酸素減少運動のための超性であるコアシェル触媒

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• エネルギー貯蔵

背景:

• 亜鉛空気電池 (ZAB) は,三相反応システムにより,反応運動が遅い,出力が低いという課題に直面しています.
• これらの性能の制限により,ZABの商業化が妨げられています.

研究 の 目的:

• 亜鉛空気電池の性能を改善するための高度な触媒を開発する.
• ZABの遅い運動と低電力密度の制限に対処するために.

主な方法:

• カーボンナノチューブで育てられた金属カービッド@金属コアシェル構造の空洞の立方体カーボンケージを備えた新しいH─CoFe─CNT触媒の製造.
• 超性の性質を触媒の設計に統合する.
• 酸素還元反応 (ORR) と酸素進化反応 (OER) の電気触媒評価
• 液体と準固体 ZAB の組み立てと試験.

主要な成果:

• H─CoFe─CNT触媒は優れたORR活性 (0. 909V半波電位) とOER活性 (307 mV超電位) を示した.
• 液体ZABは255mWcm−2のピーク電力密度を達成し,顕著な耐久性に恵まれました.
• 準固体ZABは,610 mW cm−2の超高ピーク電力密度を示した.

結論:

• コア・シェル・ヘテロフェーズ触媒種と超水害性工学の相乗効果的統合は,高電力密度のZABにとって有望な戦略である.
• 開発された触媒は,亜鉛空気電池の性能と実用性を大幅に向上させます.