（圖源：UNIST官網(wǎng)）

金屬空氣電池（MAB）具有儲(chǔ)能高、重量輕、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，被視為重要的電動(dòng)汽車(chē)潛在應(yīng)用技術(shù)。最近，韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究所（UNIST）下屬的研究小組開(kāi)發(fā)了一種新催化劑，可以提高M(jìn)AB電池的性能，比如充放電效率。

據(jù)外媒報(bào)道，韓國(guó)蔚山國(guó)家科學(xué)技術(shù)研究所（UNIST）能源與化學(xué)工程學(xué)院GuntaeKim教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，推出新型復(fù)合催化劑，有效提升MAB電池的充放電性能。他們將極薄的金屬氧化物薄膜沉積在鈣鈦礦催化劑表面，通過(guò)兩種催化劑之間自然形成的界面，提高新催化劑的整體性能和穩(wěn)定性。

MAB是最輕、最緊湊的電池之一，采用由純金屬制成的負(fù)極，如鋰、鋅、鎂和鋁，以及空氣正極，通過(guò)大氣中的氧氣與金屬發(fā)生反應(yīng)來(lái)出現(xiàn)電流。目前，MAB電池采用鉑等貴金屬作為催化劑，雖然催化效果較好，但是成本太高，使其商業(yè)化應(yīng)用受到阻礙。與此同時(shí)，作為替代的鈣鈦礦催化劑，表現(xiàn)出良好的催化性能，但是激活率較低。

Kim教授將兩種催化劑組合在一起，使其形成新型復(fù)合催化劑，解決這一問(wèn)題。在充放電反應(yīng)中，每種催化劑都表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。充電性能良好的金屬催化劑（鈷氧化物），被沉積在非常薄的錳基鈣鈦礦催化劑（LSM）層體上，而LSM的放電性能很好。結(jié)果表明，當(dāng)沉積過(guò)程重復(fù)20次時(shí)，兩種催化劑的協(xié)同效應(yīng)達(dá)到最佳。

本項(xiàng)研究首席作者ArimSeong表示：“在原子層沉積（ALD）過(guò)程中，經(jīng)過(guò)反復(fù)沉積和氧化循環(huán)，錳離子從LSM擴(kuò)散到Co3O4。因此，LSM和自重建尖晶石夾層（Co3O4/MnCo32O4/LSM）構(gòu)成LSM-20-co催化劑，從而增強(qiáng)LSM-20-Co混合催化劑的催化活性，使得ORR和OER在堿性溶液中的雙功能電化學(xué)性能更優(yōu)越?！?/p>

研究小組稱(chēng)：“據(jù)我們所知，本次研究首次涉及在ALD過(guò)程中由原位陽(yáng)離子擴(kuò)散形成的自重構(gòu)中間層，為堿性鋅空氣電池設(shè)計(jì)出高效穩(wěn)定的雙功能催化劑?！?/p>

Kim教授表示：“我們的研究成果為高效電催化劑供應(yīng)了自重構(gòu)中間層的合理設(shè)計(jì)策略。因此，此項(xiàng)研究工作可為合理設(shè)計(jì)鈣鈦礦材料金屬氧化物供應(yīng)參考。”