2400h，类变色龙设计锌空气电池！南科大/清华，最新Nature子刊！

本文介绍了南方科技大学和清华大学深圳国际研究生院的研究团队在Nature Communications上发表的一项研究，题为《Understanding the active site in chameleon-like bifunctional catalyst for practical rechargeable zinc-air batteries》。研究针对可充电锌空气电池在实际应用中面临的双功能催化剂不足、气液固三相界面矛盾以及基本理解模糊等问题，提出了一种类变色龙双功能催化剂，由接枝到镍铁层双氢氧化物上的钌单原子组成。该催化剂在充电和放电过程中能够自适应地氧化和还原，暴露出相应的活性位点，从而提高了电池的性能。研究还设计了具有亲水层和疏水层的分层空气正极，进一步优化了电池的性能，实现了每循环100 mAh cm-2的高充放电容量、0.67 V的电压间隙以及在10 mA cm-2条件下2400小时以上的循环寿命。通过电极电位解耦监测、氧气气泡解吸跟踪和碳含量定量分析，研究团队全面阐明了空气正极的催化反应热力学和动力学。