
记者11日从南开大学获悉,该校电子信息与光学工程学院王卫超教授、美国休斯敦大学姚彦教授联合研究团队,成功将锰基莫来石材料作为催化剂应用于镁空气电池。 此次中美团队联合研发的技术,即将锰基莫来石材料作为催化剂应用于镁空气电池,相较于传统贵金属催化剂,成本大幅降低。
“莫来石是一类陶瓷材料。之前几乎没有人想过用它来做金属空气电池的催化剂。”王卫超说,这一想法源于他4年前所做的一项处理柴油机尾气中氮氧化物的研究。他在实验中发现,在将一氧化氮转化为二氧化氮的过程中,锰基莫来石材料表现出优良的催化效果。该成果曾发表于《科学》杂志。
基于此,王卫超找到了具有丰富空气电池研发设计经验的美国休斯顿大学姚彦教授,组成联合研究团队。经过大量实验和理论研究,他们终于成功将锰基莫来石材料首次应用为镁空气电池的ORR催化剂,在中性溶液氯化钠溶液中,实现ORR反应过电势达到0.78V,已经接近贵金属铂催化剂的性能(0.7V),且材料稳定性能优于贵金属。
“首先是成本大幅降低。以前用铂,价格论克算,一克至少是人民币200元。现在用莫来石,以吨计数。其次,是它更加稳定,可以更多次重复反应,这就意味着电池寿命的延长。第三,这是莫来石材料首次在金属空气电池中的应用,为莫来石材料在电化学中的新应用开辟了新路。”姚彦教授说。
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