北大电池新研究登上Nature：3万次循环测试性能衰

　　原标题：北大电池新研究登上Nature：3万次循环测试，性能衰减不到30%，大幅提高锂空电池性能 来源：量子位

　　工学院的郭少军团队研发出一类新型电催化剂，与商业化的两种催化剂相比，相应指标高出78和327倍。

　　电催化，是将可再生能量转化为能源的基础技术。论文中表示，这一进展能够显著提升锌空电池和锂空电池的性能。

　　与现在广泛使用的电池相比，这两类电池具有更高的能量密度，将来也能够应用到电动汽车之中，对于其性能提升，会有极大帮助。

　　郭少军团队研发的新型电池催化剂，名为亚纳米厚且高端卷曲的双金属钯钼纳米片材料，在碱性电解质中展现出了更好的氧还原反应（Oxygen reduction reaction，ORR）电催化活性和稳定性。

　　其直接作用，是提升相关电化学能源转换/存储器件的性能。再往上游看，对于提高可再生电能的直接使用也有助益。

　　化石能源的日益枯竭其对环境气候造成了很大的负面影响，世界各国对于可再生清洁能源的重视度越来越高。

　　虽然各种新能源电厂正在大力建设，但以风能和太阳能为代表的可再生能源用起来并没有那么容易。

　　一是这些可再生能源天然具有间歇性（气候影响大）特征，而是常规电网在长途输电过程中会产生高电能损耗等等，直接限制了可再生电能的使用。

　　一种更有效的方式，就是用基于电化学转换器件，首先将可再生电能储存于含能分子的化学键中，再将这些含能分子运输至能源需求点，最后可控地释放化学能。

　　整个过程中，电化学反应“负责”此类化学能与电能之间的转换，其反应速率，直接决定了能源转换的效率以及电化学器件的运行功率。

　　但这两类装置在转换的过程中会受到阴极ORR缓慢的动力学的影响，以及贵金属催化剂用量也非常高，从而极大限制了这两类能源技术的实际运用。

　　因此，开发出高性能低成本的ORR电催化剂对于提高电池性能以及能源转化效率，都有极大的促进作用。

　　铂族金属（Platinum group metals, PGMs）纳米材料，具备高活性和高稳定性等优势，是当前最常用的ORR电催化剂。

　　郭少军团队在2016年发表于Science上的研究证明，理性控制金属纳米材料的表面应变可显著提高ORR电催化活性。

　　基于前期工作基础，他们研发出了一类新型的亚纳米厚且高度卷曲的双金属钯钼纳米片（结构类似于石墨烯），简称为“双金属烯”：