元素百科锰基莫来石材料首次用作镁空气电池的催化剂。金属空气电池因其原材料丰富、能量密度高、重量轻、安全环保等优点，被称为21世纪最具发展前景的绿色能源之一。寻找具有成本效益的氧还原催化剂是金属空气电池发展的关键问题，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”。
莫来石催化剂更具优势
近日，南开大学王伟超教授、休斯顿大学姚燕教授联合研究团队成功将锰基莫来石材料作为镁空气电池的催化剂。与传统的贵金属催化剂相比，该材料大大降低了成本，可以稳定地在中性电解质中工作，其优越的催化活性也大大提高了镁空气电池的效率。这是莫来石材料首次应用于氧还原反应。
ORR催化剂首次应用于莫来石材料
莫来石是一种陶瓷材料。四年前，王卫超在实验中发现，锰基莫来石材料在将一氧化氮转化为二氧化氮的过程中具有良好的催化作用。他预测，莫来石材料可以应用于与氧相关的催化过程。基于这样一个大胆的想法，王卫超找到了休斯顿大学姚燕教授，他在空气电池研发设计方面有着丰富的经验，并组成了一个联合研究团队。经过大量的实验和理论研究，锰基莫来石材料最终成功应用于镁空气电池的ORR催化剂。在中性溶液氯化钠溶液中，ORR反应过电势达到0.78V，接近贵金属铂催化剂的性能(0.7V），而且材料的稳定性优于后者。
王卫超教授课题组完成了锰基莫来石催化剂的制备和理论性能预测。姚燕教授的研究小组实现了锰基莫来石催化剂镁空气电池的设计，并尝试了原型纽扣电池。原型电池的输出电压可以驱动红色LED灯，说明催化剂具有良好的催化活性和巨大的应用潜力。该合作成果的论文已成为国际著名的学术期刊《Nano Energy》(纳米能源)在线发布。
