有望引领电动车、可穿戴电子设备等未来储能装置市场
韩国国内研究团队开发出一种新一代高能量密度、高功率电池，以锌金属和空气中的氧气为动力，具有防火安全性高、成本低廉等特点。
4日，韩国科学技术院（KAIST）新材料工程系教授 Kang Jeonggu 研究团队表示，他们与 Yonsei University 教授 Han Byungchan 研究团队、Kyungpook National University 教授 Choi Sangil 研究团队以及 Sungkyunkwan University 教授 Jeong Hyeongmo 研究团队开展联合研究，开发出一种基于人工智能、无火灾风险的高效锌空气电池。
自左起为 Ram Babu Gising 博士、Kim Dongwon 博士课程在读生、Ahmed Muhammad 硕士课程在读生、Kang Jeonggu 教授、Lee Jeduk 硕士课程在读生、Choi Jonghwi 博士课程在读生。KAIST 提供。
View original image被称为“第二个半导体”的锂离子电池（LIB）在能源储存装置市场中占有极高的市场份额，几乎起到主导作用，但存在易引发火灾的缺点。因此，作为锂离子电池的替代电池，近期关于“锌空气电池”的研究正在积极推进。
锌空气电池在负极（－）使用锌金属，在正极（＋）空气极中利用空气中的氧气参与电极反应。空气极所需的空气在自然界中极为丰富，因此材料成本较低，这是其一大优势。
但在锌空气电池中，为实现高效锌空气电池，必须设计出能在充放电过程中促进空气极上氧还原反应和析氧反应顺利进行的多功能异质催化剂。然而，现有已知的商用催化剂多以铂、铱等贵金属为基础，价格竞争力不足。
源自金属有机骨架的过渡金属氧化物基异质结（CoO-Mn3O4 Heterostructure）催化剂的界面结构，以及基于该异质结催化剂的锌空气二次电池充放电过程示意图。KAIST提供
View original imageKang Jeonggu 教授联合研究团队开发出一种可用于锌金属空气电池、价格低廉的过渡金属氧化物异质结催化剂材料。该材料应用于锌空气电池时，表现出比贵金属基催化剂更高的活性和稳定性。
研究团队利用所开发的多功能异质催化剂构建了锌空气全电池，成功实现了高性能储能器件。实验证实，该锌空气电池的能量密度已超过现有商业化锂离子电池。
Kang 教授表示：“本次研究开发的基于过渡金属氧化物的新一代催化材料，凭借其价格竞争力和高催化活性，有望推动锌金属空气电池的商业化进程。其应用范围不仅限于中小型电源，未来还可扩展至电动汽车等领域。”
由 KAIST 新材料工程系博士研究生 Choi Jonghwi 主导的这一研究成果，于今年1月14日发表在能源储存材料领域国际学术期刊《Energy Storage Materials》上。
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