铃木纯电动概念SUV发布，科技感十足
05-27
近日，南开大学化学学院教授陈军团队的项目“微纳结构与电化学能源器件”荣获2019年全国电动汽车一等奖天津市自然科学奖。
该项目属于无机能源材料化学领域，在“尖晶石微纳结构的可控制备及电催化性能”和“微纳结构电极材料的设计、制备及电化学储锂/镁性能”研究方面取得突破对于发展新型高比能、高功率、长寿命的电化学能源系统，推动化学及其交叉学科的发展具有重要意义。
该系统适用于可充电金属锂/锌空气电池。
是目前循环寿命最长的高能量密度金属锌空气电池。
它还具有较高的安全特性，有望成为下一代电动汽车的安全动力电池。
可充电“金属空气电池”采用Li、Na、Mg、Al、Zn等轻活性金属作为负极，采用由碳、贵金属或过渡金属氧化物组成的空气电极作为正极。
它在放电过程中从空气中获取氧气。
，然后在充电时释放出氧气，因此被称为“会呼吸”的电池。
金属空气电池具有超高的理论能量密度，电极活性材料廉价易得。
特别是，采用CO2作为活性物质替代氧气发电，这意味着该电池系统有望用于CO2丰富的地方，例如动物和人类聚集的地方。
它为汽车尾气、燃煤发电尾气、火星探测等广泛领域提供稳定的能源，因此有望成为“下一代绿色高比能量电池”。
然而，金属-空气电池的实际性能受到空气电极氧还原/析氧反应动力学的限制，这需要使用电催化剂来提高反应效率。
铂族贵金属及其合金是具有优异催化活性和稳定性的电催化剂。
但它们价格昂贵、资源稀缺、难以大规模应用。
有必要开发廉价的非贵金属基替代材料。
尖晶石型氧化物是一类重要的功能材料，在电、磁、催化、能源等领域有着广泛的应用。
它们也是金属-空气电池的潜在电催化剂。
这类化合物通常采用传统的固相烧结方法制备，需要高温、长时间加热来克服扩散阻力和反应能垒，既耗能又费时。
所得产物虽然结晶性能良好，但组分容易偏析，组成和形貌难以控制，且粒径大、比表面积小、反应活性低，限制了其在电催化、能源领域的应用。
存储等方面。
陈军团队提出并建立了“还原-氧化-转化结晶”新方法，解决了传统高温固相方法难以实现室温合成尖晶石的问题，发展了无机固体材料的合成方法学，并在室温下制备了高活性氧还原材料。
/沉淀电催化尖晶石纳米晶体；用尖晶石材料替代Pt电极，应用于可充电金属锂/锌空气电池。
锌空气电池的能量密度达到Wh/kg，是目前循环寿命最长的高能电池。
高密度金属空气电池有望成为下一代电动汽车的安全动力电池。
据了解，该项目提出的尖晶石纳米晶制备新策略，有利于绿色制备、新能源利用、节能减排。
所开发的尖晶石纳米材料可替代铂基催化材料，为开发高效、低成本、大容量的新型材料提供基础。
长寿命金属空气电池提供了新的想法。
相关研究成果发表在Nature Chem等学术期刊上。
(, 3, 79; , 4, )，自然通讯。
(, 6, )，安吉。
化学。
国际。
埃德。
(,54,)，并受邀参加Chem。
苏克。
Rev. (, 44,) 发表评论； 4项具有自主知识产权的技术已获发明专利保护，并已转化专利2项。
研究成果得到德克萨斯大学美国科学院院士John Goodenough、斯坦福大学美国科学院院士HJ Dai 教授、麻省理工学院美国工程院院士Karen Gleason 教授的认可以及美国国家工程院院士、美国电化学会副主席、纽约石溪大学S. Takeuchi 教授、英国南安普顿大学国际电化学权威学者John R Owen 教授等得到学术期刊的积极引用和评价，并被《中国科学基金》（第29卷第5期）作为重点研究进展和封面成果介绍。
该项目成果有效推动了无机能源材料化学的发展。
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