日本東北大學與電池新創企業AZUL Energy利用以獨家開發的正極觸媒與酸性/鹼性電解質串聯排列,開發了一款開路電壓2 V以上的高輸出鋅空氣電池。此外,新開發的觸媒即使在白金觸媒也會劣化的強鹽酸環境下繩可保持高觸媒活性。與鋰離子電池(LiB)相比,以鋅空氣電池為代表的金屬空氣電池具有更高的理論容量,且由於使用鋅、鋁、鐵等金屬,故可實現低成本製造。但其電壓約為1.4 V,低於鋰電池的3.7 V,輸出功率低,因此其應用僅限於助聽器等用途。
新開發的白金替代觸媒係於中空狀導電碳黑中加入了分子等級之藍色顏料的「Fe Azaphthalocyanine」類金屬錯合物製成「Iron Azaphthalocyanine Unimolecular Layer; AZUL」觸媒,且已證實在鹼性環境中表現出與白金碳(Pt/C)觸媒相當的性能。此次研究團隊利用碳片上塗佈了白金替代觸媒製成的正極以及酸性/鹼性電解質製造了鋅金屬電池。經過輸出特性與放電特性評估後,確認達成了最大電壓2.25 V、最大輸出318 mW/cm2及最大容量1,139 mWh/g(Zn)的水準,在目前已知使用無稀有金屬正極觸媒的鋅空氣電池中,實現了最高的電壓與輸出功率。今後研究團隊將進一步透過電池的堆疊或大面積化,期開發出適用於無人機等運輸設備之金屬空氣電池。
資料來源:http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press202427_02web_azul.pdf