锌-空气电池也称为锌-氧空气电池，是一种体积小、质量轻、适用温度范围宽、无腐蚀且工作安全可靠的环保电池。由于锌-空气电池的正极催化剂材料是贵金属铂，而贵金属铂的储量有限、价格昂贵，因此锌-空气电池尚未实现大规模应用。“开发出能够替代贵金属铂且性能优越的正极催化剂，是实现锌-空气电池推广应用的关键。”论文共同通讯作者、安徽工业大学教授曾杰告诉记者。
在最新研究中，科研人员创造性地将化学刻蚀和氮源锚定的方法相结合，制备出高纯度的双原子铁催化剂，并借助界面锚定策略实现了对相邻两个铁原子之间距离的精准调控。同时，他们还将该方法拓展应用到一系列非贵金属催化剂中，制备出包括铁、铜、钴、镍、锌、锰等多种非贵金属双原子催化剂。
“我们将双原子铁催化剂应用在锌-空气电池的正极，用以替代传统的铂金属催化剂。结果表明，这种双原子铁催化剂表现出优异的催化活性、耐复杂环境能力和长时稳定性。”曾杰说，用这种双原子铁催化剂组装的锌-空气电池的功率密度高达190.6毫瓦每平方厘米，显著优于传统铂催化剂组装的锌-空气电池的功率密度。
曾杰表示，这项研究为开发用于锌-空气电池的低成本、高性能催化剂提供了新思路，随着技术的不断进步，锌-空气电池未来有望在能源领域发挥更加重要的作用。
