低成本高效锌空气电池引发关注

美国斯坦福大学的科学家日前研发出一种高能锌空气电池，其催化活性和耐用度都比同类使用铂或铱等贵金属制成的电池要高很多。该技术将促进除锂电池外的低成本电池大规模开发。

在此之前，科学家的研究重心一直集中在锂电池的开发上，但锂电池产品存在能量密度有限、高成本及安全隐患等问题。相比较而言，在与空气充分接触的情况下，金属—空气电池在理论上要比传统的液体电池及锂电池具有更大的能量密度。此外，在所有金属—空气电池中，锌空气电池在技术和成本上是最具推广和普及性的。

锌空气电池将大气中的氧与金属锌溶合在液态碱性电解质中，从而产生电能和副产品—氧化锌。在充电过程中，这一化学反应发生逆转，重新生成氧气和金属锌。从而保持反应循环不断。

斯坦福大学化学系教授戴维博士表示，锌空气电池是一种极有潜力的产品，因为锌金属储量丰富，且水电解质不易燃，使得这种电池具有成本低，并有较高安全性的优点。初级的非充电锌空气电池已经应用在医疗和通讯领域。

然而，这种电池的研发也面临极大的挑战：电池在反复充电过程中缺乏足够的空气作为催化剂；锌电极的循环使用寿命目前也有限制。

针对这些问题，科学家正在为锌空气电池研发使用非贵金属氧化物或纳米晶体杂化碳纳米管制成的电催化剂。这种催化剂在碱性电解质中具有比贵金属催化剂更高的催化性和持久性。

其中，钴氧化物混合空气催化剂和氢氧化铁混合空气催化剂可以为锌空气电池充电提供更高性能的催化作用，该技术使锌空气电池具有相当于锂电池双倍的能量密度。同时，在充放电过程中还表现出优秀的可逆性和稳定性。