近日，锌-空气电池这一环保型能源装置再次受到科研界的瞩目。锌-空气电池不仅体积小巧、质量轻盈，而且适用温度范围广，工作安全可靠，无腐蚀性，被视为潜力巨大的能源解决方案。然而，其正极材料高度依赖贵金属铂，高昂的成本限制了其广泛应用。
为了解决这一难题，来自安徽工业大学的曾杰教授与刘明凯教授携手中国科学技术大学的李洪良副教授，共同研发出了一种针对锌-空气电池的新型高效催化剂。这一创新成果已于近日在国际权威期刊《自然・通讯》上发表。
研究团队提出了一种创新的界面锚定策略，通过这一策略，他们成功构建了具有卓越性能的近邻单原子铁催化剂。这种催化剂在锌-空气电池中的表现甚至超越了传统的贵金属铂催化剂。
为了实现这一目标，研究团队巧妙地结合了化学刻蚀和氮源锚定的方法，制备出了高纯度的双原子铁催化剂。通过界面锚定策略，他们精确地控制了相邻两个铁原子之间的距离，从而优化了催化剂的性能。
研究团队进一步将这一方法应用于其他非贵金属催化剂的制备中，成功合成了包括铁、铜、钴、镍、锌、锰等多种非贵金属双原子催化剂。他们特别将双原子铁催化剂应用于锌-空气电池的正极，成功替代了传统的铂金属催化剂。
实验结果表明，这种新型的双原子铁催化剂在催化活性、耐复杂环境能力和长时稳定性方面均表现出色。使用该催化剂组装的锌-空气电池的最大功率密度高达190.6毫瓦每平方厘米，远优于使用传统铂催化剂的电池（151.7毫瓦每平方厘米）。
安徽工业大学方面表示，这一研究成果为锌-空气电池低成本、高性能催化剂的开发提供了新的思路。随着技术的不断突破，锌-空气电池有望在能源领域发挥更加关键的作用，为未来的可持续发展贡献力量。
