$元力股份(SZ300174)$ $科力远(SH600478)$ #铁空气电池# 无所不能的多孔碳
在铁空气电池中，多孔碳主要用作空气电极（正极）的载体材料，其核心作用是支撑催化剂、促进氧气的吸附与扩散，并提供高效的电子传导网络。尽管公开资料中直接提及“铁空气电池”使用多孔碳的描述较少，但大量关于金属空气电池（尤其是锌空气电池）的研究明确证实了多孔碳的关键作用，而铁空气电池在结构和工作原理上与之高度相似。
具体来说，多孔碳在铁空气电池中的作用体现在以下几个方面：
- 催化剂载体：铁空气电池的空气电极需要高效的催化剂来加速氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）。多孔碳因其高比表面积、良好的导电性和化学稳定性，是负载铁基催化剂（如铁氮碳材料，Fe-N-C）的理想载体。例如，研究显示，铁、氮共掺杂的多孔碳材料能显著提升ORR性能，可作为贵金属催化剂的替代品。
- 促进传质：多孔结构有利于空气中的氧气分子快速扩散至催化活性位点，同时便于电解液的渗透，从而提高反应效率。
- 提升电池性能：采用多孔碳基催化剂的铁空气电池，能实现更高的功率密度和更长的循环寿命。例如，有研究通过构建三维多孔氮掺杂碳结构，显著提升了金属空气电池的放电性能。
虽然部分资料将多孔碳的应用重点放在锌空气电池上，但考虑到铁空气电池同样以空气中的氧气为正极活性物质，且其阴极结构设计原则一致，因此多孔碳是其关键材料之一。有资料明确指出，多孔碳被用于“金属空气电池”领域，而铁空气电池是其中重要类型。
综上，多孔碳是铁空气电池空气电极中不可或缺的核心材料，用于负载催化剂、优化氧气传输并提升整体电化学性能。