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金属空气电池技术研究进展 被引量:10
1
作者 冯晶 陈敬超 肖冰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期59-62,共4页
金属空气电池(MAB)是一类特殊的燃料电池,也是新一代绿色二次电池的代表之一,具有成本低、无毒、无污染、比功率高、比能量高等优点,既有丰富的资源,还能再生利用,而且比氢燃料电池结构简单,是很有发展和应用前景的新能源。介绍了金属... 金属空气电池(MAB)是一类特殊的燃料电池,也是新一代绿色二次电池的代表之一,具有成本低、无毒、无污染、比功率高、比能量高等优点,既有丰富的资源,还能再生利用,而且比氢燃料电池结构简单,是很有发展和应用前景的新能源。介绍了金属空气电池的工作原理、结构和特点,以及目前各个重点研究电池的关键技术和工作进展,讨论了金属空气电池技术的发展和应用前景。 展开更多
关键词 金属空气电池 电池技术 空气电极 绿色电池
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金属空气电池空气阴极的制备与性能 被引量:6
2
作者 余琼 李明利 +2 位作者 马兰 徐炜 李鹏 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期95-98,共4页
制备出由防水透气层、催化层和导电层组成的三相气体扩散空气电极,对其表面形貌和电化学性能进行测试。SEM结果显示空气电极整体上致密均匀,EDS分析表明C、Mn、La、Ca等元素在催化层表面均匀分布。通过极化曲线和放电曲线测试研究催化... 制备出由防水透气层、催化层和导电层组成的三相气体扩散空气电极,对其表面形貌和电化学性能进行测试。SEM结果显示空气电极整体上致密均匀,EDS分析表明C、Mn、La、Ca等元素在催化层表面均匀分布。通过极化曲线和放电曲线测试研究催化剂的含量和催化层的厚度对空气电极性能的影响。结果表明:二者都存在一个最佳值,当催化剂的质量分数为20%和催化层厚度为0.3 mm时,空气电极性能最佳。 展开更多
关键词 金属空气电池 空气阴极 极化曲线 放电曲线
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金属空气电池的发展及应用 被引量:17
3
作者 许艳芳 郑克文 《舰船科学技术》 北大核心 2003年第1期66-69,共4页
介绍了金属空气电池的工作原理、结构和特点 ,讨论了金属空气电池技术的发展和应用前景。金属空气电池作为一种高性能的新兴绿色能源 ,由于具有高比能、长寿命、完全无污染、无需充电设备、可快速补充能量等特点 ,可广泛应用于中小型移... 介绍了金属空气电池的工作原理、结构和特点 ,讨论了金属空气电池技术的发展和应用前景。金属空气电池作为一种高性能的新兴绿色能源 ,由于具有高比能、长寿命、完全无污染、无需充电设备、可快速补充能量等特点 ,可广泛应用于中小型移动电源、小型便携式电子装置的电源及水下军用装置的电源等领域 ,是 2 展开更多
关键词 燃料电池 金属空气电池 结构 工作原理 性能 发展 应用
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同步辐射表征技术在金属空气电池研究中的应用
4
作者 宋亚杰 孙雪 +3 位作者 任丽萍 赵雷 孔凡鹏 王家钧 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期79-108,共30页
电动汽车的快速发展迫切需要高能量密度的电池。近年来,金属空气电池由于其超高的理论能量密度,在工业和学术领域引起了广泛的关注。然而,其副反应严重、能量效率低、循环寿命有限等诸多缺点严重阻碍了其实际应用的可行性。了解电池反... 电动汽车的快速发展迫切需要高能量密度的电池。近年来,金属空气电池由于其超高的理论能量密度,在工业和学术领域引起了广泛的关注。然而,其副反应严重、能量效率低、循环寿命有限等诸多缺点严重阻碍了其实际应用的可行性。了解电池反应机理并进一步制定有效的策略有利于金属-空气电池的实际应用。在过去十年中,先进的表征技术加速了金属空气电池的发展。特别是基于同步加速器的表征技术因其无损检测能力和高分辨率已被广泛应用于金属空气电池的机理理解。在这篇综述中,我们系统地总结了各种用于分析金属空气电池局部结构和化学特性的同步辐射表征技术,特别关注于这些先进的表征技术如何帮助理解电池降解机理和优化策略的本质。本进展报告旨在强调同步辐射表征在金属空气电池机理理解的关键作用。 展开更多
关键词 高能量密度 金属空气电池 同步辐射基技术 电池退化
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金属空气电池技术的研究进展 被引量:14
5
作者 温术来 李向红 +2 位作者 孙亮 赵寰宇 范家斌 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第12期2048-2052,共5页
金属空气电池以轻质活性金属为阳极,氧气为阴极,具有容量大、能量密度高、放电平稳的优点,且产物对环境无污染,在新能源领域是极具发展前景的绿色能源技术。目前金属空气电池阳极材料主要有锂、镁、铝、锌等,结合近年来国内外相关研究成... 金属空气电池以轻质活性金属为阳极,氧气为阴极,具有容量大、能量密度高、放电平稳的优点,且产物对环境无污染,在新能源领域是极具发展前景的绿色能源技术。目前金属空气电池阳极材料主要有锂、镁、铝、锌等,结合近年来国内外相关研究成果,分别介绍了这几种金属空气电池的关键技术和研究进展,并对未来发展提出了展望。 展开更多
关键词 金属空气电池 空气电极 绿色电池
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柔性金属空气电池的发展现状及未来展望 被引量:3
6
作者 陈志城 李宗旭 +1 位作者 蔡玲 刘易斯 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1401-1410,共10页
柔性金属空气电池由于兼具柔性形变和能源存储受到广泛关注。然而,柔性金属空气电池目前仍存在诸多问题,电池柔性、空气电极催化活性和空气电极柔性都亟待提高,使用的固态凝胶电解质存在离子电导率不高、力学性能差等问题。本文通过对... 柔性金属空气电池由于兼具柔性形变和能源存储受到广泛关注。然而,柔性金属空气电池目前仍存在诸多问题,电池柔性、空气电极催化活性和空气电极柔性都亟待提高,使用的固态凝胶电解质存在离子电导率不高、力学性能差等问题。本文通过对近期相关文献的梳理,首先分类总结了一维线缆型、二维平面型和三维三明治结构柔性金属空气电池各自的结构特点;其次,重点讨论了非自支撑和自支撑空气电极的制备及存在的问题。非自支撑电极使用黏结剂将催化剂涂覆在导电基底上,黏结剂等添加物会增加非活性物质组分、堵塞孔结构、降低电导率,催化剂也容易脱落,而自支撑电极使用水热、气相沉积、原子层沉积及静电纺丝等方法使催化剂原位生长在导电基底上,避免了非自支撑电极存在的问题。另外,本文总结了目前提高电解质性能的相关研究,通过降低聚合物的结晶度,改变温度等方式提高离子电导率。最后,对柔性金属空气电池的发展提出了展望,认为自支撑电极制备和新凝胶电解质材料的探索将会成为研究热门。如果能使空气电极和凝胶电解质两个界面接触更紧密,两者结合成一个有机整体,通过滴加电解液和添加金属箔片直接启动电池,简化电池组装,使电池应用更加广泛。 展开更多
关键词 柔性金属空气电池 空气电极 自支撑 凝胶电解质
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生物质炭材料作为金属空气电池阴极的研究进展 被引量:2
7
作者 卢利来 李青山 +5 位作者 孙元娜 匡坤斌 李植 王涛 高颖 王俊勃 《新型炭材料(中英文)》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1018-1034,共17页
金属空气电池作为高效的能源转换与存储装置,受到人们广泛关注。然而,阴极反应动力学缓慢及贵金属高昂的成本等一系列问题严重制约了金属空气电池的实用化进程。生物质炭材料因其特殊的电化学性能、环境效益和经济价值,已成为开发高性... 金属空气电池作为高效的能源转换与存储装置,受到人们广泛关注。然而,阴极反应动力学缓慢及贵金属高昂的成本等一系列问题严重制约了金属空气电池的实用化进程。生物质炭材料因其特殊的电化学性能、环境效益和经济价值,已成为开发高性能金属空气电池阴极材料的重要选择。近年来,生物质炭材料在材料制备和微观结构设计等方面取得了较大进展。本文综述了生物质炭材料在金属空气电池阴极应用的最新研究进展,并从反应机理、合成策略和多维结构(一维、二维和三维)的角度深入阐述其对电催化性能的影响。最后,进一步讨论了生物质炭材料面临的挑战和未来的发展方向。这篇综述为生物质炭材料的结构设计提供了新的视角,旨在为开发高效、廉价和稳定的金属空气电池阴极催化剂提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 生物质 炭材料 金属空气电池 阴极 电催化
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异质结构碳材料的金属空气电池应用研究进展 被引量:2
8
作者 郝跃辉 成怀刚 钱阿妞 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期23-30,共8页
金属空气电池在可穿戴电子产品和能源储存领域中具有巨大的应用潜力,然而稳定性差和能量效率低的问题限制其性能的进一步提高。电化学氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)对于金属空气电池的性能起着至关重要的作用。发展催化活性高、稳... 金属空气电池在可穿戴电子产品和能源储存领域中具有巨大的应用潜力,然而稳定性差和能量效率低的问题限制其性能的进一步提高。电化学氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)对于金属空气电池的性能起着至关重要的作用。发展催化活性高、稳定性好的空气电极催化剂是未来的研究趋势。碳材料因具有导电性优异、结构多样等优势已被广泛用作金属空气电池的导电骨架支撑材料和电催化材料,成为研究的热点。对非金属原子掺杂碳材料、过渡金属及其衍生物掺杂碳材料以及单原子催化剂作为单功能或双功能催化剂的研究进行综述,着重介绍了其在金属空气电池中的应用,对空气电极催化剂存在的问题进行总结,并对未来的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 金属空气电池 碳材料 异质结构 空气电极催化剂
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利用启普发生器原理解决金属空气电池的停机腐蚀问题
9
作者 王江辉 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1093-1098,共6页
金属空气电池的负极与电解液在停机期间一直接触发生腐蚀反应,这严重影响了金属空气电池的保质期。通过对常规金属空气电池结构简单改进,利用启普发生器原理解决金属空气电池的停机腐蚀问题。以铝箔为负极搭建结构改进前后的金属空气电... 金属空气电池的负极与电解液在停机期间一直接触发生腐蚀反应,这严重影响了金属空气电池的保质期。通过对常规金属空气电池结构简单改进,利用启普发生器原理解决金属空气电池的停机腐蚀问题。以铝箔为负极搭建结构改进前后的金属空气电池单池进行间断性恒流放电来测试电池停机寿命,并通过失重实验、析氢损耗测试实验对电池负极的停机腐蚀情况进行定量研究。结果显示,当负极为0.25 mm厚铝箔时,金属空气电池结构改进前后的停机寿命分别为4和21 d;改进结构后的金属空气电池负极在相同时间内的停机腐蚀量远小于常规金属空气电池负极;对单池而言,产生固液分离所需的氢气只需要消耗约0.0380 g的铝,约为一般商用铝负极的0.038%。 展开更多
关键词 金属空气电池 停机腐蚀 启普发生器原理 固液分离
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我国金属空气电池研究获进展
10
《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2016年第4期55-55,共1页
金属空气电池因其原材料丰富、能量密度高、轻便、安全环保等优点,被称为21世纪最具开发前景的绿色能源之一。寻找高性价比的氧还原催化剂是开发金属空气电池的关键难题,也是制约金属空气电池在电动汽车等领域广泛应用的"瓶颈"。
关键词 金属空气电池 姚彦 氧还原 绿色能源 能量密度 电动汽车 莫来石材料 催化活性 美国休斯敦 联合研究
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日本开发金属空气电池提升效率新技术
11
《中国有色冶金》 CAS 2012年第5期36-36,共1页
金属空气电池是下一代电池发展的重要方向,其原理为利用金属与空气中的氧气发生反应而放电。理论上金属空气电池的容量可以三倍于普通锂离子电池。不过,反应时很容易吸收空气中的CO2,而CO2会导致电解液的劣化和电池性能的下降。日本中... 金属空气电池是下一代电池发展的重要方向,其原理为利用金属与空气中的氧气发生反应而放电。理论上金属空气电池的容量可以三倍于普通锂离子电池。不过,反应时很容易吸收空气中的CO2,而CO2会导致电解液的劣化和电池性能的下降。日本中央大学教授大石克嘉最近成功开发出能有效消除锂空气电池中CO2成分的技术,大幅提升了这种电池的性能。 展开更多
关键词 金属空气电池 提升效率 技术 开发 日本 锂离子电池 电池性能 CO2
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金属-空气电池用多级孔单原子催化剂的制备 被引量:1
12
作者 刘俊 刘江涛 +4 位作者 郭灏 杨泽林 王倩玉 陈晓涛 马东伟 《电池》 北大核心 2025年第3期548-553,共6页
高活性氧还原催化剂(ORR)的低成本、高效制备对金属-空气电池的大规模化应用至关重要。以氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)、碱木素(AL)、氨水和硝酸钴为原料,通过定向冷冻干燥的方式合成气凝胶前驱体(Co@AL-TOCNs),再在氩气气氛中,采用一步... 高活性氧还原催化剂(ORR)的低成本、高效制备对金属-空气电池的大规模化应用至关重要。以氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)、碱木素(AL)、氨水和硝酸钴为原料,通过定向冷冻干燥的方式合成气凝胶前驱体(Co@AL-TOCNs),再在氩气气氛中,采用一步热解法制备具有三维多孔蜂窝结构的高活性单原子催化剂(CoSA/N-PCA)。CoSA/N-PCA催化剂的起始电位(E_(onset))为0.95 V(vs.RHE),半波电位(E_(1/2))为0.86 V(vs.RHE),优于商业化质量分数20%的Pt/C催化剂(E_(onset)=0.92 V,E_(1/2)=0.84 V)。该方法为单原子催化剂的大规模生产提供了思路。 展开更多
关键词 碳材料 单原子催化剂 氧还原反应 金属-空气电池
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金属-空气电池中空气电极的研究进展 被引量:7
13
作者 李彦龙 王为 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1106-1109,共4页
介绍了清洁高效的金属空气电池的基本原理、结构以及特点。空气电极由防水透气层、活性催化层以及集流体组成,分别解释了它们的基本功能与原理。综述了近些年来空气电极的研究进展,并对不同的空气电极制备工艺及其性能进行了详细讨论。... 介绍了清洁高效的金属空气电池的基本原理、结构以及特点。空气电极由防水透气层、活性催化层以及集流体组成,分别解释了它们的基本功能与原理。综述了近些年来空气电极的研究进展,并对不同的空气电极制备工艺及其性能进行了详细讨论。介绍了不同种类氧还原反应(ORR)催化剂的催化性能,展望了今后空气电极及其催化剂的发展方向。 展开更多
关键词 金属空气电池 空气电极 ORR催化剂
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金属-空气电池气室中气相传质过程的研究 被引量:1
14
作者 傅志东 尤金跨 +1 位作者 詹亚丁 林祖赓 《电池》 CAS CSCD 1994年第4期153-156,171,共5页
利用微机控制微区电流密度分布测量系统,现场测定了扣式锌—空气电池及金属—空气电池组中空气电极微区电流密度分布,研究并分析了空气电池气室中气相传输过程。结果指出气体在空气电池气室中的气相传输分布是影响电池性能的主要因素,... 利用微机控制微区电流密度分布测量系统,现场测定了扣式锌—空气电池及金属—空气电池组中空气电极微区电流密度分布,研究并分析了空气电池气室中气相传输过程。结果指出气体在空气电池气室中的气相传输分布是影响电池性能的主要因素,讨论了影响传输分布诸因素。 展开更多
关键词 气相传输分布 金属空气电池 电池
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尖晶石型氧化物催化剂与金属-空气电池 被引量:4
15
作者 陈祥 雷凯翔 +2 位作者 孙洪明 程方益 陈军 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2017年第5期904-923,共20页
金属-空气电池具有高能量密度,是极具吸引力的电化学能量储存与转化器件,阴极反应动力学缓慢是制约其性能的关键因素之一,需要使用高效催化剂。本文简要介绍金属-空气电池的结构和工作原理,并综述近年来尖晶石型金属氧化物阴极催化剂的... 金属-空气电池具有高能量密度,是极具吸引力的电化学能量储存与转化器件,阴极反应动力学缓慢是制约其性能的关键因素之一,需要使用高效催化剂。本文简要介绍金属-空气电池的结构和工作原理,并综述近年来尖晶石型金属氧化物阴极催化剂的研究进展。 展开更多
关键词 尖晶石 电催化 氧还原 氧析出 金属空气电池
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金属空气燃料电池氧电极催化剂 被引量:9
16
作者 房振乾 刘文西 +2 位作者 陈玉如 李振亚 黄长保 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期152-154,共3页
采用固相反应法制备纳米γ MnO2催化剂,通过热压制得三相气体扩散电极。用稳态电流 电位极化曲线研究了这种纳米γ MnO2催化剂制成的多孔三相气体扩散电极的电化学性能,催化剂加入量对氧电极性能的影响,同时催化剂经过过筛处理后性能有... 采用固相反应法制备纳米γ MnO2催化剂,通过热压制得三相气体扩散电极。用稳态电流 电位极化曲线研究了这种纳米γ MnO2催化剂制成的多孔三相气体扩散电极的电化学性能,催化剂加入量对氧电极性能的影响,同时催化剂经过过筛处理后性能有很大的提高。SEM分析表明:过筛处理后,催化剂颗粒分布均匀,对氧还原的催化活性明显提高。 展开更多
关键词 金属空气燃料电池 氧电极 催化剂 电化学性能 纳米材料
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国外电动汽车用金属-空气电池 被引量:8
17
作者 毛宗强 张纯 阎军 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1996年第6期252-255,256,共5页
电池是电动车的主要动力,是制约电动车的性能和发展的最主要因素.现在的电池都不能满足电动车的要求.几种新的电池正在发展之中.其中,金属-空气电池显示了突出的优点,很有可能成为未来的电动车用动力.
关键词 金属-空气电池 电池 电动汽车
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金属-空气电池氧还原反应催化剂研究进展 被引量:6
18
作者 黄伟国 王先友 +1 位作者 汪形艳 杨红萍 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第10期34-36,共3页
氧还原电极催化剂是金属-空气电池的关键电极材料,综述了金属-空气电池氧还原电极催化剂的研究进展,包括贵金属及其合金、过渡金属氧化物以及过渡金属有机大环化合物等催化剂。过渡金属氧化物因价格低廉、性能优良而具有广阔的应用前景... 氧还原电极催化剂是金属-空气电池的关键电极材料,综述了金属-空气电池氧还原电极催化剂的研究进展,包括贵金属及其合金、过渡金属氧化物以及过渡金属有机大环化合物等催化剂。过渡金属氧化物因价格低廉、性能优良而具有广阔的应用前景。通过对各种氧还原反应催化剂性能进行比较,认为未来金属-空气电池发展的关键在于寻求更高性价比的氧还原反应催化剂。 展开更多
关键词 金属-空气电池 氧还原 电极催化剂 电极材料 过渡金属氧化物 合金 金属 大环化合物 催化剂性能 反应
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面向金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池应用的钴基电催化剂综述 被引量:4
19
作者 周嵬 王习习 +3 位作者 朱印龙 戴洁 朱艳萍 邵宗平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期337-356,共20页
在21世纪的今天,由石油、煤炭等化石资源的过度开发与使用所引发的能源和环境问题日趋严重,开发经济、高效的能源转换与存储装置已成为新时代的研究主题。金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池,作为高效的能源转换与存储装置,可以... 在21世纪的今天,由石油、煤炭等化石资源的过度开发与使用所引发的能源和环境问题日趋严重,开发经济、高效的能源转换与存储装置已成为新时代的研究主题。金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池,作为高效的能源转换与存储装置,可以实现化学能向电能的高效转换,具有效率高、环境友好、成本低的显著优点,在过去十几年内受到了研究者的广泛关注,取得了惊人的成果。但与此同时,人们在研究中发现阴极(正极)缓慢的氧还原和氧析出反应速率极大地降低了电池转换效率,增加了应用成本,在很大程度上制约了金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池的商业化发展和应用。钴基催化剂作为一种高效阴极材料,相比贵金属成本较低,且具有混合离子-电子导电性,可以有效降低极化电阻,对阴极氧还原和氧析出反应显示出高催化活性,近年来吸引了国内外学者极大的研究兴趣。对于金属-空气电池,虽然钴基催化剂如钴氧化物、尖晶石型氧化物、钙钛矿型氧化物等材料能够显著地提高金属-空气电池的电容量和循环性能,并且降低充电电压,有效降低极化,但是其催化活性和稳定性有待提高,催化机理和活性位点也需要进一步明确和探究;对于中低温固体氧化物燃料电池,钴基催化剂包括La_(1-x)Sr_xCoO_3-δ、La_(1-x)Sr_xCo_(1-y)FeyO_3-δ、Ba_(1-x)Sr_xCo_yFe_(1-y)O_3-δ和钴基双钙钛矿等材料可以大大降低阴极极化电阻和面积比电阻,提高功率密度,但是相对其他催化剂,热膨胀系数普遍较高,稳定性也较差。为了进一步提高钴基催化剂应用在金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池中的催化活性,研究者采用了掺杂其他金属元素、与其他物质组成复合阴极材料以及贵金属修饰等方法,在很大程度上提高了这两种电池的性能。本文简要介绍了金属-空气电池和中低温固体氧化物燃料电池的结构、工作原理,并在此基础上着重评述了近年来面向这两种能源转换与存储器件的,包括钴氧化物、钙钛矿型氧化物、尖晶石型氧化物和双钙钛矿氧化物等在内的各种钴基电催化剂的制取、改性和性能研究探索与成果。 展开更多
关键词 金属-空气电池 中低温固体氧化物燃料电池 钴基催化剂 钴氧化物 尖晶石型氧化物 钙钛矿型氧化物 钴基双钙钛矿
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金属-空气电池阴极催化剂的研究进展 被引量:1
20
作者 宋青青 王庆伟 +1 位作者 尹帅 赵玉帆 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期366-369,共4页
综述金属-空气电池中阴极催化剂的研究进展。分别从贵金属催化剂、金属氧化物催化剂、大分子金属螯合物、钙钛矿类催化剂及其他催化剂等方面,阐述催化剂对阴极催化能力的影响,并对发展趋势进行展望。
关键词 金属-空气电池 阴极催化剂 氧还原反应 反应机理
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