DSR数字型旋转圆环圆盘电极与锌-空气电池研究应用

化石燃料的过度消耗及其对环境的影响促使人们不断探索合适的替代能源载体或用于能量存储和转换的装置。可充电锌空气电池（ZABs）以其低成本、高能量密度和环保的运行方式，被视为未来能源领域的潜力股。

ZABs是一种利用空气中的氧气作为正极活性物质，通过电化学反应将化学能转化为电能的装置。

在放电过程中，氧气通过电池的空气电极（正极）进入电池内部，与锌负极（阳极）产生的锌离子发生反应，形成氧化锌并释放出电能。

在充电过程中，氧化锌又会被分解回锌和氧气，实现电池的再充电。

在ZABs研究中，氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）的高效双功能电催化剂是这项技术发展关键，直接影响电池运行性能。

Pt、IrO₂和RuO₂是zhong所周知的具有高活性的ORR/OER催化剂，但该类催化剂存在资源稀缺性、成本高昂以及稳定性差的挑战，难以实现大规模商业应用。

近年来，混合价态过渡金属氧化物因其成本低廉、储量丰富以及对ORR和OER具有可接受的催化活性，受到了广泛关注关注。

为了更准确地研究和评估ZABs的电化学性能，科学家们应用旋转圆盘电极（RDE）技术相关研究测试。精确控制的电极旋转速度和电解液流动条件，为ZABs催化剂材料优化和改进提供重要实验依据。

论文标题

《La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 层状钙钛矿作为可充电锌空气电池的高效双功能电催化剂》

文献DOI

doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.09.113

如 Pengzhang Li等人，采用溶胶-凝胶法合成了一种具有层状钙钛矿结构的新La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ材料，采用旋转圆盘电极（RDE）技术在碱性介质中系统研究了La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ对氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）的催化活性。

与La₂NiO_4+δ相比，在1600转/分的转速下，La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ的极限电流密度更高（-4.05mA·cm^⁻²），半波电位更高（0.568 V vs. RHE），因此在ORR方面表现出更高的活性。使用La_1.7Sr_0.3Co_0.5Ni_0.5O_4+δ 作为催化剂的锌空气电池，其峰值功率密度（60mW·cm^-2）更高，经过100次充放电循环后的充放电电压差（1.26V）更小，且充放电循环稳定性优于使用La₂NiO_4+δ的电池。

ZABs作为未来能源领域的潜力股，具有广阔的应用前景。

DSR数字型旋转圆盘电极作为一款精良好用的电化学测试仪器，在催化剂评价与研究中具有du特优势，科学家们使用DSR进行电化学测试，更准确地研究和评估ZABs电化学性能，推动ZABs技术的不断发展和商业化进程。