福大程年才Appl. Catal. B.: 调控催化位点上OH*中间吸附,实现高效可逆氧电催化 2023年10月16日 下午2:34 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 28 可充电锌-空气电池(ZABs)由于其环境友好、理论能量密度高(1084 Wh kg-1)和高安全性而具有巨大的储能潜力。优化电催化剂的电子结构以调整氧中间体的吸附能以接近平衡电位(URHE=1.23 V)对于促进氧还原/析氧反应(ORR/OER)的反应动力学至关重要。 基于此,福州大学程年才团队在氧催化过程中实现对含氧中间体的可控调节,设计了一种分层的1D/3D中空碳纳米多面体电催化剂(CoNi/Co-N@HNC),其包封的CoNi合金与通过硅保护-镍渗透策略在N-CNT中的Co-Nx位点。 受益于中空碳基体、紧密结合的分层1D/3D结构以及CoNi合金对Co-Nx位点的强电荷调节,优化后的CoNi/Co-N@NC催化剂表现出优异的可逆氧催化活性和稳定性。 CoNi/Co-N@HNC的ORR/OER电位差仅为0.73 V,作为实际应用中ZABs的空气阴极可循环350以上小时,并呈现出179.1 mW cm-2和816 mAh gZn-1的高功率和比容量,远优于Pt/C-RuO2催化剂。 密度泛函理论(DFT)计算表明,与CoNi纳米团簇耦合可以有效降低CoN4中Co吸附位点的d带中心,从而优化Co位点上含氧中间体的解吸能力,并显著降低速率决速步骤(OH*到OH–在ORR中;OER中的OH*到O*),从而加速整个ORR/OER反应动力学过程。这项工作为调节和优化过渡金属基氧电催化剂上的氧中间体向高性能ZAB提供了参考。 Electronic Modulation Optimizes OH* Intermediate Adsorption on Co-Nx-C Sites via Coupling CoNi Alloy in Hollow Carbon Nanopolyhedron Toward Efficient Reversible Oxygen Electrocatalysis. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.121006 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/16/1c34768dbb/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 京都大学AFM:用于中温钠硫电池的β”-氧化铝/无机离子液体双电解质 2023年10月31日 西工大官操AEM:基于高容量梯度锌粉负极的柔性锌离子电池 2023年10月7日 陈军院士,重磅JACS! 2024年1月2日 清华杨颖ACS Nano: (110)面占主导的VO2实现锂硫电池的双向电催化 2023年10月16日 厦门大学Angew.:加氢揭示致密Fe-N4活性位点的低温组装 2024年4月25日 南大刘建国/李佳ACS AMI: 机器学习指导有效提高质子交换膜燃料电池的Pt利用率 2023年10月15日