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近日，清华化工系张如范副教授课题组在用于可充电锌-空气电池的多功能空气正极材料制备方面取得重要进展，通过将金属钴以单原子形式分散到柔性的氮掺杂碳纳米纤维中，构筑了无需使用粘结剂的钴原子负载型碳基空气正极，在水系锌-空气电池呈现超过600小时的循环稳定性，构筑的全固态锌-空气电池中表现出稳定的电压曲线和优异的抗弯折能力，为锌-空气电池中结构化催化剂的发展提供了全新思路。

锌空气电池的发明已有100多年的历史，最早是应用于铁路信号灯等电源之上。与传统电池相比，锌空气电池最大的特点就是绿色环保。由于电池工作过程中，负极上的锌仅与电解液中的OH和空气中的氧气相接触而发生化学反应，所以在整个放电过程中，并不会产生任何污染大气的物质。此外，锌空气电池还以能量密度著称，其每公斤发电量能够达到0.3KWH，较锂电池高出一倍。

成糊状的锌粉在阴极端和起催化作用的碳在阴极。电池壳体上的孔可让空气中的氧进入腔体附着在阴极的碳上。同时，阳极的锌被氧化，这与小型银氧或汞氧电池的化学反映类似。阴极――是起催化作用的碳从空气中吸收氧。阳极――是锌粉和电解液的混合物，成糊状。电解液――高浓度的氢氧化钾水溶液。隔离层――用于隔离两级间固体粉粒的移动。绝缘和密封衬垫――尼龙材料。

阳极：Zn 2OH–→ZnO H2O 2e–阴极：O2 2H2O 4e–→4OH–综合：2Zn O2– 2e–→2ZnO通常这种反映产生的电压是1.4伏，但放电电流和放电深度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阳极，在正极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能是电池产生化学反映。锌空电池保存的关键在封条，除非电池准备立刻使用，否则不能取下电池正极封条。

阳极：Zn 2OH_→ZnO H2O 2e_阴极：O2 2H2O 4e_→4OH_综合：2Zn O2→2ZnO通常这种反应产生的电压是1.4伏，但放电电流和放电深度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阴极，在阴极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能使电池产生化学反应。

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