相對(duì)應(yīng)用更廣的鋰離子電池，金屬空氣電池具有更高能量密度、低成本以及高安全性，成為當(dāng)前眾多研究者關(guān)注的主流發(fā)展方向之一。本項(xiàng)目旨在研究一種具有高ORR/OER催化活性新型無(wú)機(jī)多元金屬氧化物手性納米材料，優(yōu)化金屬配比、手性配體等變量，建立多個(gè)性能評(píng)估指標(biāo)，搭建模擬電池評(píng)估性能并用于小車樣機(jī)的能源驅(qū)動(dòng)。

在三電極測(cè)試條件下，借助電化學(xué)工作站，通過(guò)CD、XRD、SEM、TEM、XPS以及mc-AFM等表征手段，分析催化劑析氧反應(yīng)和氧還原的活性以及穩(wěn)定性，基于XPS掃描對(duì)制備材料進(jìn)行性態(tài)分析，并滿足相關(guān)性能評(píng)估指標(biāo)：高ORR/OER催化活性；LSV低過(guò)電位、EIS低電荷轉(zhuǎn)移電阻；高電化學(xué)活性比表面積；穩(wěn)定放電流，要求金屬空氣電池能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境，具有持久的放電能力、高穩(wěn)定的充放電循環(huán)、小巧輕便、易于模塊化組裝等特質(zhì)。

針對(duì)任務(wù)需求與項(xiàng)目難點(diǎn)，開發(fā)出一種新型無(wú)機(jī)多元金屬氧化物手性納米材料。通過(guò)電化學(xué)沉積、液相浸漬等手段，得到精細(xì)可控的無(wú)機(jī)手性催化劑，分析手性材料中關(guān)鍵元素的配位情況及表面化學(xué)環(huán)境測(cè)試該材料的手性信號(hào)和自旋極化特性。最后，調(diào)控沉積金屬的種類、含量以及手性配體種類，得到最適用的金屬空氣電池催化劑。通過(guò)這些催化劑的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)具有高能量密度、高倍率性能、高能量轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)循環(huán)壽命和高安全性的新一代金屬空氣電池。本項(xiàng)目追求的雙功能催化劑不僅環(huán)境友好、成本效益高，還推動(dòng)金屬空氣電池技術(shù)向商業(yè)化發(fā)展，為金屬空氣電池的性能提升和實(shí)際應(yīng)用提供寶貴的科學(xué)支持。