新型催化劑應用于鎂空氣電池：可降低成本 提高效率

金屬空氣電池因其原材料豐富、能量密度高、輕便、安全環保等優點，被稱為21世紀最具開發前景的綠色能源之一。然而，氧還原催化劑價格高昂，制約了金屬空氣電池在電動汽車等領域廣泛應用。日前，南開大學電子信息與光學工程學院王衛超教授、美國休斯敦大學姚彥教授聯合研究團隊，成功將錳基莫來石材料作為催化劑應用于鎂空氣電池，大幅降低了成本，可在中性電解液中穩定工作，其優越的催化活性極大提高了鎂空氣電池的效率。這也是莫來石材料首次在氧還原反應中得到應用。

金屬空氣電池是以金屬為燃料，與空氣中的氧氣發生氧化還原反應產生電能的一種特殊燃料電池。它以空氣中的氧作為正極活性物質，金屬鋅（或鋁、鎂）作為負極活性物質，空氣中的氧氣可源源不斷地通過氣體擴散電極到達電化學反應界面與金屬反應而放出電能。

“莫來石是一類陶瓷材料。之前幾乎沒有人想過用它來做金屬空氣電池的催化劑。”王衛超說，這一想法源于他4年前所做的一項處理柴油機尾氣中氮氧化物的研究。他在實驗中發現，在將一氧化氮轉化為二氧化氮的過程中，錳基莫來石材料表現出優良的催化效果。該成果2012年發表于《科學》雜志。“第一，是成本大幅降低。第二，是它更加穩定，可以更多次重復反應，這就意味著電池壽命的延長。第三，這是莫來石材料首次在金屬空氣電池中的應用，為莫來石材料在電化學中的新應用開辟了新路。”姚彥教授說。