近日，鋅-空氣電池這一環保型能源裝置再次受到科研界的矚目。鋅-空氣電池不僅體積小巧、質量輕盈，而且適用溫度范圍廣，工作安全可靠，無腐蝕性，被視為潛力巨大的能源解決方案。然而，其正極材料高度依賴貴金屬鉑，高昂的成本限制了其廣泛應用。
為了解決這一難題，來自安徽工業大學的曾杰教授與劉明凱教授攜手中國科學技術大學的李洪良副教授，共同研發出了一種針對鋅-空氣電池的新型高效催化劑。這一創新成果已于近日在國際權威期刊《自然?通訊》上發表。
研究團隊提出了一種創新的界面錨定策略，通過這一策略，他們成功構建了具有卓越性能的近鄰單原子鐵催化劑。這種催化劑在鋅-空氣電池中的表現甚至超越了傳統的貴金屬鉑催化劑。
為了實現這一目標，研究團隊巧妙地結合了化學刻蝕和氮源錨定的方法，制備出了高純度的雙原子鐵催化劑。通過界面錨定策略，他們精確地控制了相鄰兩個鐵原子之間的距離，從而優化了催化劑的性能。
研究團隊進一步將這一方法應用于其他非貴金屬催化劑的制備中，成功合成了包括鐵、銅、鈷、鎳、鋅、錳等多種非貴金屬雙原子催化劑。他們特別將雙原子鐵催化劑應用于鋅-空氣電池的正極，成功替代了傳統的鉑金屬催化劑。
實驗結果表明，這種新型的雙原子鐵催化劑在催化活性、耐復雜環境能力和長時穩定性方面均表現出色。使用該催化劑組裝的鋅-空氣電池的最大功率密度高達190.6毫瓦每平方厘米，遠優于使用傳統鉑催化劑的電池（151.7毫瓦每平方厘米）。
安徽工業大學方面表示，這一研究成果為鋅-空氣電池低成本、高性能催化劑的開發提供了新的思路。隨著技術的不斷突破，鋅-空氣電池有望在能源領域發揮更加關鍵的作用，為未來的可持續發展貢獻力量。
