第一完成单位!湖南师范大学杨亚辉/江浩Nature子刊 | 双阴极锌-乙二醇/空气电池实现同时发电和塑料废物升级利用!
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2026-03-19 08:30
文章摘要
背景:能源短缺和环境污染推动了对可持续储能系统的需求,可充电锌-空气电池(ZABs)因其高理论能量密度和成本效益而备受关注,但其商业化受限于缓慢的氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)动力学、单阴极结构的热力学不兼容性以及充电过程经济价值低等问题。研究目的:为解决传统ZABs的局限性,本研究提出了一种双阴极锌-乙二醇/空气电池(D-ZEAB),旨在通过空间解耦ORR和乙二醇氧化反应(EGOR)至独立阴极,实现同时发电和将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料废物电重整为高价值C2化学品(如乙醇酸),并开发了一种富含缺陷的PdCuCo三金属烯双功能催化剂以增强反应动力学。结论:D-ZEAB展示了优异的性能,包括91.7%的能量转换效率、1696小时的长循环寿命和超过93%的乙醇酸生产法拉第效率,同时实现了高能量密度(868 Wh kg⁻¹)和大放电容量(10 mAh cm⁻²每循环)。这项工作为推进锌-空气电池技术和同时实现储能与塑料废物升级利用提供了可持续策略。
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