化石燃料的過度消耗及其對環(huán)境的影響促使人們不斷探索合適的替代能源載體或用于能量存儲和轉換的裝置。可充電鋅空氣電池（ZABs）以其低成本、高能量密度和環(huán)保的運行方式，被視為未來能源領域的潛力股。

ZABs是一種利用空氣中的氧氣作為正極活性物質，通過電化學反應將化學能轉化為電能的裝置。

在放電過程中，氧氣通過電池的空氣電極（正極）進入電池內部，與鋅負極（陽極）產生的鋅離子發(fā)生反應，形成氧化鋅并釋放出電能。

在充電過程中，氧化鋅又會被分解回鋅和氧氣，實現(xiàn)電池的再充電。

在ZABs研究中，氧還原反應（ORR）和析氧反應（OER）的高效雙功能電催化劑是這項技術發(fā)展關鍵，直接影響電池運行性能。

Pt、IrO?和RuO?是zhong所周知的具有高活性的ORR/OER催化劑，但該類催化劑存在資源稀缺性、成本高昂以及穩(wěn)定性差的挑戰(zhàn)，難以實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應用。

近年來，混合價態(tài)過渡金屬氧化物因其成本低廉、儲量豐富以及對ORR和OER具有可接受的催化活性，受到了廣泛關注關注。

為了更準確地研究和評估ZABs的電化學性能，科學家們應用旋轉圓盤電極（RDE）技術相關研究測試。精確控制的電極旋轉速度和電解液流動條件，為ZABs催化劑材料優(yōu)化和改進提供重要實驗依據(jù)。

論文標題

《La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 層狀鈣鈦礦作為可充電鋅空氣電池的高效雙功能電催化劑》

文獻DOI

doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.09.113

如 Pengzhang Li等人，采用溶膠-凝膠法合成了一種具有層狀鈣鈦礦結構的新La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ材料，采用旋轉圓盤電極（RDE）技術在堿性介質中系統(tǒng)研究了La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ對氧還原反應（ORR）和氧析出反應（OER）的催化活性。

與La₂NiO_4+δ相比，在1600轉/分的轉速下，La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ的極限電流密度更高（-4.05mA·cm^?2），半波電位更高（0.568 V vs. RHE），因此在ORR方面表現(xiàn)出更高的活性。使用La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 作為催化劑的鋅空氣電池，其峰值功率密度（60mW·cm^-2）更高，經過100次充放電循環(huán)后的充放電電壓差（1.26V）更小，且充放電循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)于使用La₂NiO_4+δ的電池。

ZABs作為未來能源領域的潛力股，具有廣闊的應用前景。

DSR數(shù)字型旋轉圓盤電極作為一款精良好用的電化學測試儀器，在催化劑評價與研究中具有du特優(yōu)勢，科學家們使用DSR進行電化學測試，更準確地研究和評估ZABs電化學性能，推動ZABs技術的不斷發(fā)展和商業(yè)化進程。