DSR數字型旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)環圓(yuan)盤電極與(yu)鋅-空氣(qi)電(dian)池(chi)研究(jiu)應(ying)用(yong)

化石(shi)燃(ran)料的過度消(xiao)耗及(ji)其對環境(jing)的影(ying)響促使人(ren)們不斷探索(suo)合(he)適的替(ti)代(dai)能源載體或用(yong)於能(neng)量(liang)存(cun)儲和轉(zhuan)換的裝置。可充(chong)電鋅空氣(qi)電(dian)池(chi)（ZABs）以(yi)其低(di)成本(ben)、高(gao)能(neng)量(liang)密(mi)度和(he)環保(bao)的運行(xing)方(fang)式，被(bei)視(shi)為未來能(neng)源領(ling)域的潛力股(gu)。

ZABs是(shi)壹種(zhong)利用(yong)空氣(qi)中(zhong)的氧(yang)氣(qi)作(zuo)為正極活(huo)性(xing)物質，通(tong)過電化學反應將(jiang)化(hua)學能轉(zhuan)化(hua)為電能的裝置。

在放(fang)電過(guo)程(cheng)中(zhong)，氧(yang)氣(qi)通(tong)過電池(chi)的空氣(qi)電(dian)極(ji)（正極）進入電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)，與(yu)鋅負極(ji)（陽極(ji)）產(chan)生(sheng)的鋅離子(zi)發生(sheng)反應，形(xing)成(cheng)氧(yang)化(hua)鋅並釋(shi)放(fang)出電(dian)能(neng)。

在(zai)充電過(guo)程(cheng)中(zhong)，氧(yang)化(hua)鋅又會被(bei)分(fen)解(jie)回鋅和氧(yang)氣(qi)，實(shi)現電(dian)池(chi)的再(zai)充(chong)電(dian)。

在(zai)ZABs研(yan)究(jiu)中(zhong)，氧(yang)還(hai)原(yuan)反應（ORR）和(he)析(xi)氧(yang)反應（OER）的高效(xiao)雙(shuang)功(gong)能電催化劑(ji)是這項(xiang)技(ji)術發展(zhan)關(guan)鍵，直接(jie)影(ying)響電池(chi)運行(xing)性能(neng)。

Pt、IrO₂和(he)RuO₂是(shi)zhong所周(zhou)知(zhi)的具有高活(huo)性(xing)的ORR/OER催化劑(ji)，但(dan)該類(lei)催(cui)化(hua)劑(ji)存在(zai)資(zi)源稀缺性(xing)、成(cheng)本(ben)高(gao)昂(ang)以(yi)及穩(wen)定性差(cha)的挑戰，難(nan)以(yi)實(shi)現大規模商(shang)業應用(yong)。

近(jin)年來(lai)，混合(he)價態過(guo)渡(du)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)因其成(cheng)本(ben)低(di)廉(lian)、儲(chu)量(liang)豐富以(yi)及對ORR和(he)OER具(ju)有可接(jie)受(shou)的催化活(huo)性(xing)，受到了(le)廣泛(fan)關(guan)註(zhu)關註(zhu)。

為了(le)更準(zhun)確(que)地(di)研究(jiu)和(he)評(ping)估ZABs的電化學性能(neng)，科學家(jia)們應用旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤電極（RDE）技術相(xiang)關研(yan)究(jiu)測(ce)試。精確(que)控制(zhi)的電極旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度(du)和電(dian)解(jie)液(ye)流(liu)動條(tiao)件(jian)，為ZABs催化劑(ji)材料優(you)化(hua)和改(gai)進提供(gong)重(zhong)要實(shi)驗依(yi)據。

論文(wen)標(biao)題

《La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 層(ceng)狀鈣(gai)鈦礦(kuang)作(zuo)為可充電(dian)鋅空氣(qi)電(dian)池(chi)的高效(xiao)雙(shuang)功(gong)能電催化劑(ji)》

文(wen)獻(xian)DOI

doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.09.113

如 Pengzhang Li等人(ren)，采(cai)用溶(rong)膠-凝(ning)膠(jiao)法合(he)成了(le)壹種(zhong)具(ju)有(you)層(ceng)狀鈣(gai)鈦礦(kuang)結(jie)構(gou)的新(xin)La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ材料，采(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤電極（RDE）技術在堿性介質中(zhong)系統研究(jiu)了(le)La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ對氧(yang)還(hai)原(yuan)反應（ORR）和(he)氧(yang)析(xi)出(chu)反應（OER）的催化活(huo)性(xing)。

與(yu)La₂NiO_4+δ相(xiang)比，在(zai)1600轉(zhuan)/分(fen)的轉(zhuan)速(su)下(xia)，La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ的極限(xian)電流(liu)密(mi)度更(geng)高(gao)（-4.05mA·cm^⁻²），半(ban)波(bo)電位更高(gao)（0.568 V vs. RHE），因此在ORR方(fang)面表(biao)現出(chu)更(geng)高的活(huo)性(xing)。使用La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 作(zuo)為催化劑(ji)的鋅空氣(qi)電(dian)池(chi)，其峰值(zhi)功(gong)率密(mi)度（60mW·cm^-2）更(geng)高(gao)，經過(guo)100次(ci)充(chong)放(fang)電循環後(hou)的充放(fang)電電(dian)壓(ya)差(cha)（1.26V）更小，且(qie)充放(fang)電循環穩(wen)定性優(you)於使(shi)用(yong)La₂NiO_4+δ的電池(chi)。

ZABs作(zuo)為未來能(neng)源領(ling)域的潛力股(gu)，具(ju)有廣闊的應用前(qian)景。

DSR數字型旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤電極作(zuo)為壹款精良好用(yong)的電化學測(ce)試儀器，在(zai)催(cui)化劑(ji)評價(jia)與(yu)研究(jiu)中(zhong)具(ju)有du特優勢，科學家(jia)們使用DSR進行(xing)電化(hua)學測(ce)試，更準(zhun)確(que)地研究(jiu)和(he)評(ping)估ZABs電化學性能(neng)，推(tui)動ZABs技(ji)術的不斷發展(zhan)和(he)商(shang)業化進(jin)程(cheng)。