萨里大学研发新型铁基催化剂，推动锂二氧化碳电池实用化进程
据萨里大学（University of Surrey）最新研究显示，基于铁的新型催化剂有望加速开发成本更低、可持续性更强的可充电电池。相关成果已发表于《电源杂志》（Journal of Power Sources, 2027），DOI: 10.1016/j.jpowsour.2026.241679。
目前，二氧化碳电池被视为锂离子电池的潜在替代品，理论上能在同等重量下储存更多能量。然而，该技术仍处于早期阶段，在可靠性和寿命方面尚不及成熟的商业锂离子电池。制约其发展的关键瓶颈在于催化剂的选择：高效催化剂通常依赖铂、钯等昂贵且稀缺的贵金属，这引发了对生产成本及大规模量产可行性的担忧。
萨里大学的研究团队提出了一种解决方案，利用铁和钼等更广泛存在的金属制备催化剂。实验表明，这种新型催化剂的性能可与此前报道的含贵金属催化剂相媲美。在测试中，最佳催化剂的放电能力几乎是未修改参考材料的四倍，意味着其能释放更多的电荷。此外，该催化剂在充电过程中恢复了93%的电荷，并在实验室条件下完成了92个充放电周期，期间每个周期的电荷释放量受到故意限制以验证稳定性。
萨里大学化学工程高级讲师 Siddharth Gadkari 博士指出：“CO₂电池有潜力比现有锂离子电池储存更多能量，这可能最终使电子设备和电动汽车在不增加电池重量的情况下实现更长的续航。”他表示，这项研究解决了阻碍此类电池发挥潜力的关键障碍之一，为新一代更便宜、更可持续的电池开辟了道路。
在催化剂的开发过程中，萨里团队将铁加入 Keggin 型化合物中，并在不同温度下进行加热处理。研究发现，将材料加热至500°C时效果最佳，形成了氧化钼和磷酸铁的复合物，从而更有效地促进充放电过程中的化学反应。
该研究的主要作者、萨里大学工程学院研究员 Mahsa Masoudi 博士表示：“我们发现，即使是对材料制备方式相对简单的改变——例如调整加热温度——也会显著改变催化剂结构，进而大幅影响电池的充放电效率。理解这些变化背后的机制，为进一步改进电池性能提供了宝贵的起点。”
尽管取得了进展，但距离日常设备实际应用仍有较长路要走。萨里大学讲师 Daniel Comandur 博士强调：“我们已在实验室展示了这些材料的性能，下一个挑战是确保它们能在更长时间内持续稳定地提供这种性能。”研究团队计划在此基础上，进一步提升催化剂的性能与耐用性。
