缺陷木质链甲电催化剂

海水锌空电池高效稳定

利用缺陷氮掺杂碳纳米管封装钴纳米颗粒，同时优化氧还原与析氧反应，在海水介质中实现低过电位差和高循环稳定性。

Zhonghao, Chen · Chen, Hongjiao · Teng, Li · 田星 · 张克伟 · Yijun, Miao · 夏常磊 · Cai, Liping · 惠彬 · 陈朝吉

Journal of Energy Chemistry 2025

具体参数

氧还原/析氧过电位差

{'zh': '0.67', 'en': '0.67'} V

液态锌空电池最大功率密度

{'zh': '245.3', 'en': '245.3'} mW cm⁻²

液态锌空电池循环寿命

{'zh': '500', 'en': '500'} h

全固态锌空电池最大功率密度

{'zh': '48.2', 'en': '48.2'} mW cm⁻²

全固态锌空电池稳定运行时间

{'zh': '30', 'en': '30'} h

技术优势

耐氯离子毒化

缺陷和吡啶氮调节钴的电子结构，削弱氯离子在活性位点上的吸附，从而在海水介质中保持高活性。

传质更快

木质碳载体中高度有序的开放孔道促进反应物传输和气体扩散，有利于大电流下的性能。

双功能活性高

氧还原和析氧反应的过电位差仅0.67 V，优于许多贵金属基催化剂，可降低充放电过电位。

应用场景

• 海水锌空电池：直接利用海水作为电解液，降低对高纯水的依赖。
• 双功能氧电催化：同时催化氧还原和析氧反应，简化电池结构。
• 金属空气电池：作为空气电极催化剂，提升锌空电池功率和寿命。
• 碳纳米管复合电极：利用缺陷碳纳米管封装金属，增强导电性和稳定性。