用于锌-空气电池空气电极的无贵金属掺杂碳基电催化剂（英文）

作者：徐慧民; 黄陈金; 帅婷玉; 詹麒尼; 张志杰; 蔡文龙; 陈君泽; 李高仁^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(08): 2953-3003.

低成本、高能量密度、安全的锌空气电池(ZABs)被认为是最有潜力的绿色储能设备之一.然而,ZABs的性能受到多种组分性能的影响,包括锌阳极的钝化和腐蚀,电解质的碱性,特别是空气阴极上缓慢的O2氧化还原反应.其中,阴极电催化剂对ZABs的性能起着至关重要的作用.氮掺杂碳基材料作为电催化剂具有价格低、稳定性好、结构可控、导电性高等优点,可有效提高ZABs的整体性能.到目前为止,该领域已经发表了大量论文,但关于ZABs用氮掺杂碳基材料的最新进展还没有系统的综述.本文对这一迅速发展的重要领域进行了及时、全面的总结.本文首先介绍了ZABs的重要组成部分和工作原理,并简要介绍了ZABs的阳极和电解液的研究进展.然后,提出了目前先进的氮掺杂碳基ZABs催化剂的优化策略,包括各种常用的氮掺杂碳催化剂的制备方法.除了不含金属的氮掺杂碳基催化剂外,还讨论了氮掺杂碳基催化剂与非贵金属偶联的研究进展.本文系统地综述了各种催化剂的性质、制备方法和详细催化机理,并对其优缺点进行了比较.本文不仅介绍了最新的研究进展,还为指导高性能氮掺杂碳基电催化剂的设计提供了基本思路,有助于其在ZABs中的大规模应用.

• 单位
  四川大学