锌-硝酸根电池标准化测试指南的建立及其在电化学氮循环与可持续氨合成中的意义

来自电化学氮循环领域的研究人员针对Zn-NO3?电池缺乏标准化测试导致性能数据不可比的问题，开展了首个系统性测试指南研究。通过参数优化与器件设计，提出涵盖9项核心参数的标准化框架，实现了94%内阻降低与30.86 mW cm?2的峰值功率密度，为污染物转化与原位NH3合成提供了可靠研究范式。

　　

工业硝酸盐（NO₃^{?₃）合成加剧了生态压力。锌-硝酸根（Zn-NO₃?）电池能够同步实现污染物转化、原位氨合成和电能输出，但由于缺乏标准化测试方案，其性能数据存在显著不可比性。本研究首次建立了针对该电池系统的标准化测试指南。通过系统实验发现：阴极尺寸≥1 cm2可减轻毛细效应导致的测量失真；阳极电解液使用≥3 M KOH（氢氧化钾）可通过形成可溶性[Zn(OH)₄]2?消除钝化层；计时电流法（chronoamperometry）相比线性扫描伏安法（linear sweep voltammetry）更能规避双电层电容干扰；催化剂/电极需在宽电流窗口内保持>90%的NH₃法拉第效率（Faradaic efficiency）以满足实际应用需求；采用阴离子交换膜（anion exchange membrane）的零间隙流动池（zero-gap flow cell）可降低94%内阻，实现30.86 mW cm?2的峰值功率密度。本研究进一步提出了包含九大核心参数的标准化清单，为Zn-NO₃?电池研究建立了统一、可靠的数据比对框架。作者声明无利益冲突。}