媲美鋰電：悉尼大學研製出新型可充電鋅空電池

鋅空電池以原材料常見和能量密度高而有著誘人的前景，但它的最大缺點是難以給電芯充電。好消息是，悉尼大學的一支研究團隊，已經創造出了由豐富元素組成的催化劑，讓鋅空電池變得可再充電，並與移動設備上所使用的鋰電池展開競爭。鋅空電池的能量，來自鋅與電芯周邊的空氣所發生的化學反應，本質上就是吸入氧氣與碳陰極作用產生氫氧化物，反過來由於鋅陽極相互作用產生電流。

一名研究人員手持一枚鋅空可充電電池原型

由於採用空氣作為反應劑，使得電池能夠裝下更多的鋅，從而提升能量密度、讓電池更輕更安全。問題在於，鋅陽極被氧化之後，就沒有多大用處了。

雖然可以通過「機械替換」的方式完全更換電池裡的鋅，或者用地球上罕見的稀土礦物作為點催化劑來減少放電時的氧氣（並在充電時產生）。

論文一作 Yuan Chen 表示：「在此之前，可充電鋅空電池都採用了昂貴的金屬催化劑，比如鉑和銥氧化物。作為對比，我們的方法產生了一些全新的高性能、低成本催化劑家族」。

為了製作這種電催化劑，研究人員製作了不含常見的鐵、鈷、鎳等元素的金屬氧化物。通過仔細控制這些金屬氧化物的組成、大小和晶度，其生產方法可以簡化和提升製造可充電鋅空電池的效率。

在測試中，研究人員用 120 小時對這種新型鋅空電池進行了 60 次充放電循環，發現電芯僅損失了不到 10% 的效力。儘管還比不上鋰空電池，但其成本應該更低、生產也更容易。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《先進材料》（Advanced Materials）期刊上。

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