化石燃料的過(guò)度消耗及其對(duì)環(huán)境的影響促使人們不斷探索合適的替代能源載體或用于能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換的裝置。可充電鋅空氣電池（ZABs）以其低成本、高能量密度和環(huán)保的運(yùn)行方式，被視為未來(lái)能源領(lǐng)域的潛力股。

ZABs是一種利用空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

在放電過(guò)程中，氧氣通過(guò)電池的空氣電極（正極）進(jìn)入電池內(nèi)部，與鋅負(fù)極（陽(yáng)極）產(chǎn)生的鋅離子發(fā)生反應(yīng)，形成氧化鋅并釋放出電能。

在充電過(guò)程中，氧化鋅又會(huì)被分解回鋅和氧氣，實(shí)現(xiàn)電池的再充電。

在ZABs研究中，氧還原反應(yīng)（ORR）和析氧反應(yīng)（OER）的高效雙功能電催化劑是這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵，直接影響電池運(yùn)行性能。

Pt、IrO?和RuO?是zhong所周知的具有高活性的ORR/OER催化劑，但該類(lèi)催化劑存在資源稀缺性、成本高昂以及穩(wěn)定性差的挑戰(zhàn)，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。

近年來(lái)，混合價(jià)態(tài)過(guò)渡金屬氧化物因其成本低廉、儲(chǔ)量豐富以及對(duì)ORR和OER具有可接受的催化活性，受到了廣泛關(guān)注關(guān)注。

為了更準(zhǔn)確地研究和評(píng)估ZABs的電化學(xué)性能，科學(xué)家們應(yīng)用旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極（RDE）技術(shù)相關(guān)研究測(cè)試。精確控制的電極旋轉(zhuǎn)速度和電解液流動(dòng)條件，為ZABs催化劑材料優(yōu)化和改進(jìn)提供重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

論文標(biāo)題

《La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 層狀鈣鈦礦作為可充電鋅空氣電池的高效雙功能電催化劑》

文獻(xiàn)DOI

doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.09.113

如 Pengzhang Li等人，采用溶膠-凝膠法合成了一種具有層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的新La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ材料，采用旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極（RDE）技術(shù)在堿性介質(zhì)中系統(tǒng)研究了La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ對(duì)氧還原反應(yīng)（ORR）和氧析出反應(yīng)（OER）的催化活性。

與La₂NiO_4+δ相比，在1600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下，La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ的極限電流密度更高（-4.05mA·cm^?2），半波電位更高（0.568 V vs. RHE），因此在ORR方面表現(xiàn)出更高的活性。使用La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 作為催化劑的鋅空氣電池，其峰值功率密度（60mW·cm^-2）更高，經(jīng)過(guò)100次充放電循環(huán)后的充放電電壓差（1.26V）更小，且充放電循環(huán)穩(wěn)定性?xún)?yōu)于使用La₂NiO_4+δ的電池。

ZABs作為未來(lái)能源領(lǐng)域的潛力股，具有廣闊的應(yīng)用前景。

DSR數(shù)字型旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極作為一款精良好用的電化學(xué)測(cè)試儀器，在催化劑評(píng)價(jià)與研究中具有du特優(yōu)勢(shì)，科學(xué)家們使用DSR進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，更準(zhǔn)確地研究和評(píng)估ZABs電化學(xué)性能，推動(dòng)ZABs技術(shù)的不斷發(fā)展和商業(yè)化進(jìn)程。