摘要

低成本、高能量密度、安全的锌空气电池(ZABs)被认为是最有潜力的绿色储能设备之一。然而，ZABs的性能受到多种组分性能的影响，包括锌阳极的钝化和腐蚀，电解质的碱性，特别是空气阴极上缓慢的O2氧化还原反应。其中，阴极电催化剂对ZABs的性能起着至关重要的作用。n掺杂碳基材料作为电催化剂具有价格低、稳定性好、结构可控、导电性高等优点，可有效提高ZABs的整体性能。到目前为止，该领域已经发表了大量论文，但对ZABs用n掺杂碳基材料的最新进展还没有系统的综述。本文对这一迅速发展的重要领域进行了及时、全面的综述。本文首先介绍了ZABs的重要组成和工作原理，并简要介绍了ZABs的阳极和电解液的研究进展。然后，提供了目前先进的氮掺杂碳基ZABs催化剂的优化策略，包括各种常用的n掺杂碳催化剂的制备方法。除了不含金属的n掺杂碳基催化剂外，还讨论了n掺杂碳基催化剂与非贵金属偶联的研究进展。本文系统地综述了各种催化剂的性质、制备方法和详细机理，并对其优缺点进行了讨论。本文不仅介绍了氮掺杂碳基电催化剂的最新研究进展，还为设计高性能氮掺杂碳基电催化剂提供了基本思路，有助于其在ZABs中的大规模应用。

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