Appl. Catal. B Environ.:N, P掺杂的碳纳米管用于水分解和可充电锌空电池

Appl. Catal. B Environ.:N, P掺杂的碳纳米管用于水分解和可充电锌空电池

高活性、耐用的无贵金属电催化剂的合理设计对于可充电锌空气电池(ZABs)和水分解的工业化尤为重要。
Appl. Catal. B Environ.:N, P掺杂的碳纳米管用于水分解和可充电锌空电池
基于此,中国地质大学杨泽惠等人报告了一种通过一锅热解法制备的N, P共掺杂碳纳米管限制的WN-Ni Mott-Schottky异质结构纳米粒子(WN-Ni@N, P-CNT)新型三功能电催化剂。由于WN-Ni Mott-Schottky的异质结构、原子级的水解离和电荷转移加速,该催化剂WN-Ni@N, P-CNT在高电流密度下表现出类似Pt的析氢(HER)催化活性。此外,WN-Ni@N, P-CNT也实现了优异的析氧反应(OER)活性,仅需268 mV的过电位就可达到10 mA cm-2的电流密度,优于商业IrO2;而在碱性介质中的全水解仅需1.57 V即可达到10 mA cm-2的电流密度。此外,WN-Ni@N, P-CNT(0.84 V vs. RHE)的半波电位也接近于Pt/C。
Appl. Catal. B Environ.:N, P掺杂的碳纳米管用于水分解和可充电锌空电池
由于其优异的ORR和OER活性,组装的可充电ZAB的功率密度比Pt/C||IrO2高1.8倍(126.2 mW cm-2 vs 71 mW cm-2)。由于其独特的结构,该催化剂在330小时的放电-充电过程后仍能保持出色的电池性能。这项工作为构建用于可持续能源应用的替代非贵金属多功能电催化剂提供了一种新策略。
N, P doped carbon nanotubes confined WN-Ni Mott-Schottky heterogeneous electrocatalyst for water splitting and rechargeable zinc-air batteriesApplied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120511

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