《表3 近期报道的基于电纺纤维催化剂的液态锌-空气电池的性能》

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《电纺纤维在锌-空气电池中的应用研究进展》

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可循环充放电的液态ZABs的装置如图4a所示，液态ZABs由锌片（阳极）、气体扩散电极（阴极）和电解液（如6.0 mol/L KOH或0.2 mol/L Zn Cl2）组成，气体扩散电极包括气体扩散层（GDL，作为氧气输送通道可以加速ORR/OER过程中氧气的吸附/脱附速率，确保电子高速传输，且具有疏水性可以防止电解液流失）、集流体层（作用是汇集和传导电子，如碳布）和催化层（ORR和OER发生反应的场所）。电纺纤维具有交联多孔和大比表面积等优点，有利于不同金属锚定在其表面形成异质结构产生协同效应，从而降低ORR/OER过电位，同时改善ZABs的性能，已被多次报道可以作为一种性能优良的双功能电催化剂应用于液态ZABs中，表3列出并比较了近期报道的基于电纺纤维催化剂的液态ZABs的电池性能。如图4b～4d所示，Bian等[38]通过将Mg掺杂到钙钛矿型La Ni O3的电纺纤维中制备得到La Ni0.85Mg0.15O3，基于该催化剂的液态ZABs的极化曲线和功率密度曲线展现出较高的电流密度（150 m A·cm-2）和较大的峰值功率密度（45 m W·cm-2），在充放电循环测试中展示出较小的可逆过电位（0.92 V），并且在经历110 h的稳定性测试后，只出现了微弱的衰减，两个串联液态ZABs供电的LED屏幕显示出“BINN”字样，展示了基于该催化剂的ZABs的实用性。该催化剂优异的电化学性能得益于Mg的掺杂使得该钙钛矿型电纺纤维表面更便于与氧气结合发生反应，从而增强了其OER反应活性。因此，电纺纤维催化剂应用于液态ZABs空气电极具有重要的研究价值。