新型锂空气电池(锂空气电池 研究进展)

随着全球变暖加剧，减少对化石燃料的依赖并转向可持续的绿色能源已成为当务之急。电动汽车是这一过程中的“关键一步”。然而，电动汽车需要高能量密度的电池才能更好地工作，而传统的锂离子电池在这方面已经显露出疲态。

理论上，锂空气电池可以提供比锂离子电池更高的能量密度。然而，在实际应用之前，这些电池需要提高能量效率，改善循环特性，并降低氧化还原反应充放电所需的过电位。

为了解决这些问题，需要合适的催化剂来加速电池内部的析氧反应（OER）。 OER 是一种极其重要的化学反应，涉及水的分解，可以提高电池性能。稀有且昂贵的贵金属氧化物，例如氧化钌（RuO2）和氧化铱（IrO2），通常用作催化剂来加速金属-空气电池中的OER。

更便宜的催化材料包括过渡金属，例如钙钛矿型氧化物和氢氧化物，它们对OER 具有很高的活性。 CoSn(OH)6 (CSO) 是一种钙钛矿氢氧化物，是一种很有前景的OER 催化剂。然而，目前合成CSO的方法非常缓慢，需要超过12小时并且需要多个步骤。

日本芝浦工业大学最近在这方面取得了突破。他们只需一步，在20 分钟内合成了CSO。据悉，该团队采用了溶液等离子体工艺，这是非热反应领域合成材料的前沿方法。