程传伟Small：超薄Co(OH)2纳米片@N掺杂C纳米片阵列作为锌-空气高效阴极

开发高活性、经济高效且耐用的双功能电催化剂是推动可充电锌空气电池(ZABs)发展的重要步骤。

同济大学程传伟团队报道了一种负载在氮掺杂碳纳米片阵列上的超薄Co(OH)₂纳米片高效双功能(OER、ORR)电催化剂(Co(OH)₂@NC)。

Co(OH)₂@NC催化剂具有丰富孔隙率和高比表面积的3D分层复合结构，可以为OER/ORR 提供丰富的暴露反应位点，产生优异的氧双功能活性。

其次，超薄Co(OH)₂纳米片与MOF 衍生的氮掺杂碳纳米片阵列相结合，可实现较短的离子扩散长度和快速的传质过程。另外，柔性碳基板上的阵列结构可直接用作ZAB的无粘合剂空气阴极，确保良好的电接触、强大的机械稳定性和柔韧性。

程传伟Small：超薄Co(OH)2纳米片@N掺杂C纳米片阵列作为锌-空气高效阴极

该催化剂具有优异的双功能活性，在电流密度为10 mA cm^-2时用于OER的过电位为285 mV，用于ORR具有高的半波电位(0.83 V)和低的电位间隙(ΔE=0.69 V)。

Co(OH)₂@NC纳米片阵列进一步用作可充电锌-空电池的无粘合剂空气阴极，表现出798.3 mAh g_Zn^-1的高比容量，提高了稳定性以及降低的长期充电电压，其性能优于NC纳米薄片阵列和对应的Pt/C基阴极。

Ultrathin Co(OH)₂ nanosheets@nitrogen-doped carbon nanoflake arrays as efficient air cathodes for rechargeable Zn-Air batteries. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202101720

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