不对称金属-空气电池（AMABs）具有较高的工作电压和能量密度。然而，离子选择性传输隔膜和贵金属电催化剂的需求阻碍了它们的应用。
近日，为了有效解决上述问题，韩国汉阳大学Jung-Ho Lee，中科院上海高等研究院Zheng Jiang，东华大学李小鹏研究员开发了一种可以选择性传输Zn2+离子的聚丙烯腈（PAN）隔膜以及一种可以在具有挑战性的酸性介质中催化析氧反应（OERs）和氧还原反应（ORRs）的原子分散的Co电催化剂。
文章要点
1）与先前报道的输送Li+或Na+的固体电解质隔膜不同，PAN基固体聚合物电解质隔膜可以选择性、快速地传输Zn2+离子，同时抑制H+和OH-离子的穿梭。大量表征以及密度泛函理论（DFT）计算表明，独特的选择性Zn离子迁移行为源自PAN键结合的Zn2+离子的梯形结构，这增加了H+和OH-穿梭的离子迁移能垒。
2）研究人员制备了一种由氮掺杂的碳纳米片负载的原子分散的Co电催化剂（Co/NS）。非原位电子显微镜和原位扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）研究显示，单原子Co位点可以在强酸中保持活性并催化ORR和OER。这种双功能Co电催化剂不仅可以降低成本，而且可以简化电池设计。
参考文献
Chao Lin, et al, High-voltage asymmetric metal–air batteries based on polymeric single-Zn2+-ion conductor, Matter (2021),
DOI: 10.1016/j.matt.2021.01.004
https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.01.004
