氧电极金属单原子催化剂的研究进展

• 作者: 王尧 唐艺芸
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 单原子催化剂 氧还原反应 析氧反应 双功能催化剂 燃料电池 锌空电池
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 4409-4428
• 页数: 19页
• 分类号: TQ028.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20190615

摘要

燃料电池和金属-空气电池作为目前最具发展前景的能量转换和储存设备，对于缓解人类发展所面临的能源与环境问题大有裨益。然而，较差的氧电极反应，如燃料电池中的氧还原反应以及锌空电池中的氧还原及析氧反应，却限制着这两类装置的高效运行。近年来，人们提出了利用单原子催化剂（SACs）来提高氧电极反应的反应动力学。因此，针对两类氧电极反应，本综述根据构成活性位点的不同金属元素进行了分类总结，重点关注了各类催化剂的共性及进展。同时，还对具有双功能的催化剂及其在锌空电池的应用进行了总结。最后，针对SACs目前存在的问题和未来的发展方向提出了建议，旨在为单原子氧电极催化剂的设计及发展指明道路。