可充电锌空气电池（ZABs）由于其较低的制造成本和极高的理论比能量密度，目前在电能存储方面引起了很多关注。目前，ZABs的大规模应用受到氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）的缓慢动力学的阻碍，这分别对应了电池的放电和充电过程。近年来，金属单原子催化剂（SACs）因其独特的金属配位环境（通常是氮掺杂碳载体上的类似卟啉的MN_x物种），具有很高的电催化活性和金属原子利用率，被认为是驱动ZABs中氧电催化的候选催化剂。

近日，新西兰奥克兰大学Geoffrey I. N. Waterhouse综述了近年来在ORR和OER电催化SACs设计方面的突破，并展望了提高ZABs性能的方向。

文章要点

1）作者首先概述了ZABs的工作原理以及ORR和OER在空气电极上的反应机理，然后总结了目前发展起来的用于氧电催化和ZABs的各种SACs基材料。特别强调了SACs活性中心的结构与电催化性能之间的关系。

2）作者最后探讨了SACs在实际ZABs应用中面临的挑战和机遇。

Lishan Peng, et al, Recent Advances in the Development of Single-Atom Catalysts for Oxygen Electrocatalysis and Zinc–Air Batteries, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202003018

https://doi.org/10.1002/aenm.202003018