常用的催化剂铝空气电池的催化剂以及应用展望

随着全球多样化的发展，我们的生活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品，那么你一定不了解这些产品的一些组成，比如催化剂铝空气电池。常用的催化剂铝空气电池的催化剂有以下几种：

(1)贵金属催化剂。铂和银是常用的，它们的催化活性相对稳定且具有高性能，但是由于价格相对昂贵和资源短缺，因此采用率不高。

(2)金属大环化合物催化剂。有机金属大环化合物对氧的还原具有良好的催化活性，尤其是当它们吸附在大表面积碳上时。通过热处理可以显着提高它们的活性和稳定性。因此，期望代替贵金属氧还原催化剂。金属大环化合物的常用合成方法包括热分解法和前体制备法。然而，由于热分解法的热处理过程将使金属大环化合物与碳基质反应，因此通过前体法制备的催化剂活性差，因此在其应用中存在某些问题。

(3)钙钛矿型氧化物催化剂。钙钛矿型氧化物具有用于氧的还原和沉淀的高催化活性，并且价格便宜，因此它们在铝空气电池和燃料动力锂电池中具有广阔的应用前景。目前钙钛矿型氧电极催化剂的研究重要集中在改进制备方法和寻找新的取代元素以提高催化性能上。无定形前体方法，特别是苹果酸前体方法，可以制备具有细晶粒和大比表面积的钙钛矿氧化物，从而大大提高了它们的催化活性。目前，它是制备钙钛矿氧化物的较好方法。

(4)廉价的催化剂。最重要的代表是二氧化锰催化剂。它的最大优点是原料丰富，成本低廉。它可以广泛用于带有水性或非水性电解质的电池中。但是，单一二氧化锰的电催化活性有一定的局限性，因此人们在这里的研究从未停止。

(5)AB2O4尖晶石型氧化物催化剂。尖晶石的晶格为面心立方。晶胞中有32个紧密堆积的02离子，金属离子占据了64个四面体空隙和32个八面体空隙。尖晶石的脱水活性与位于四面体空隙中的B离子的比例有关。分数越大，催化剂的表面越酸性，并且脱水活性新增。通常，铝空气电池不使用该催化剂。

(6)其他金属和合金催化剂。镍相对便宜，并且在碱性电解质中在阳极极化下具有高的耐腐蚀性。同时，镍在金属元素中具有最高的氧气释放效率，因此传统上将镍用作碱性水电解阳极材料。通常使用合金催化剂，例如镍铁和镍钴。它们具有良好的催化活性和耐腐蚀性，并且也是铝-空气电池可以考虑的催化剂方向。

(7)复合催化剂。组合两种或更多种催化剂以更好地改善铝-空气电池的空气电极的催化活性。

铝空气电池应用展望

目前，铝-空气电池尚未在工业和民用领域得到广泛的推广和应用。重要的原因是要改进材料制备技术以及对二次充放电概念的理解。在技术层面上：铝空气电池的比能量和放电效率实测值与理论值存在很大差异，存在一些重要的技术问题，包括

(1)铝阳极的自腐蚀和析氢极大地限制了其放电效率，并且铝阳极的表面钝化影响了其放电响应时效;

(2)电解液与阳极的配合，不仅可以与铝电极形成快速的阳极氧化反应机理，而且还可以保持离子转移的高效，稳定，氧化产物的可回收性。

(3)要进一步优化和改善空气电极的结构，导电集流体中电流的自损耗以及空气电极催化剂的氧还原能力。

铝空气电池作为二次电池的想法：铝空气电池作为金属燃料动力锂电池通常被认为是一次电池。这是有关充放电循环单位的误解。作为经典的二次电池，我们现在常用的锂离子电池可以实现即时的充放电转换。假如铝空气电池能够实现工业化的充放电过程，那么在这种大循环系统中，铝空气电池也可以视为二次电池。二次电池，这是解决其推广和应用的关键技术之一。