铁相关催化剂在氧还原反应中的研究进展

摘要

开发新型能源是解决全球能源问题的重要手段。锌-空气电池有望在能源转化和储存领域得到广泛应用,但其空气电极发生的氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)因反应动力学缓慢严重限制了其大规模应用,因此迫切需要开发高效且稳定的ORR催化剂来解决这一问题。铁元素由于价格低廉、储量丰富、获取方式简单等优点成为ORR催化剂研究的重要选项。近几年,具有铁元素相关活性位点的催化剂受到了广泛的研究,并被认为是最具潜力的贵金属催化剂的替代品。简要介绍了可用于ORR的铁基碳材料催化剂(iron-based carbon material catalyst,IBCMC)的研究现状,按照活性位点分类分别探讨活性位点对IBCMC催化性能的影响,并对影响IBCMC稳定性能的因素进行了讨论,展望了IBCMC在ORR催化领域的发展方向。