黄维院士/韩云虎EES:pH通用的单原子Fe催化剂助力锌空气电池 2023年10月14日 上午8:10 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 12 柔性准固态锌空气电池安全性高,制备简便,被认为是下一代可穿戴设备的潜在动力源,其中贵金属催化剂(如 Pt族)在催化氧还原反应(ORR)仍占主导地位,开发一种高效、易于制造的非贵金属电催化剂对于ORR至关重要。 图1. Fe1/d-CN催化剂的制备过程及表征 在此,西北工业大学黄维院士、韩云虎教授等人开发了一种双层 ZIF-8(一种类沸石结构 MOF)的策略制备了单原子Fe催化剂 Fe1/d-CN。 Fe1/d-CN催化剂在通用pH范围内表现出优异的ORR活性,尤其是在碱性电解液中,其半波电位为 0.950 V,几乎超过了所有报道的非贵金属电催化剂和商业Pt/C(0.863V)。除了在碱性电解液中具有出色的ORR活性外,它还在酸性和中性电解液中具有与商业Pt/C相当的ORR活性。 图2. Fe1/d-CN催化剂的ORR性能 作者推测优异的pH通用ORR性能的来源可归因于Fe中心电子结构的调节,而优异的电子/质子传输能力来自Fe1/d-CN催化剂的丰富缺陷和分级多孔特征。更令人兴奋的是,该催化剂具有显著的耐久性,在通用pH介质中进行30000圈循环加速耐久性试验 (ADT) 后,其活性损失可以忽略不计。 以Fe1/d-CN为正极催化剂的柔性准固态碱性可充电锌空气电池表现出优异的性能,如1.50 V的高开路电压和78.0 mW cm-2的峰值功率密度。因此,这项工作不仅为先进的ORR单原子催化剂提供了重要的设计思路,而且推动了柔性电子产品的发展。 图3. 柔性准固态锌空气电池的电化学性能 A pH-universal ORR catalyst with iron single-atom sites derived from double-layer MOF: superior flexible quasi-solid-state rechargeable Zn-air batteries, Energy & Environmental Science 2021. DOI: 10.1039/D1EE01602D 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/14/6fc9055d92/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 北大郭少军教授团队,最新Nature子刊! 2023年12月8日 大专学历,候选中国科学院院士! 2023年12月1日 华科/特拉华AFM: Cu调制Ni-Mo阴极d带中心,加速H解吸以促进HER反应 2024年1月24日 浙大姜银珠NML:碳酸盐电解液中的溶剂化/表面协同策略实现可逆镁金属负极 2023年10月23日 杨化滨/曹鹏飞ACS Energy Letters:高阳离子迁移数聚合物电解质实现安全稳定固态锂电! 2022年11月16日 詹红兵/蔡道平AFM:异质界面工程助力锂硫电池700次稳定循环! 2023年10月10日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交