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学术 2024-10-23 08:30 广东

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研究概述

人们一直致力于开发双功能电催化剂，以加速锌-空气电池（ZABs）中缓慢的正极氧还原/析氧反应（ORR/OER）动力学。

基于此，2024年10月19日，昆明理工大学李金成副教授/荣菊副教授、香港科技大学邵敏华教授、中国科学院金属研究所刘畅研究员在国际期刊Energy & Environmental Science发表题为《Thermal Evaporating-Trapping Strategy to Synthesize Flexible and Robust Oxygen Electrocatalysts for Rechargeable Zinc-Air Batteries》的研究论文。

在这里，研究人员报告了一种热蒸发-捕获协同策略，用于制备柔性的N掺杂碳纤维布双功能电催化剂，该催化剂上负载了CoFe氧化物纳米颗粒和单原子Co/Fe-N_x位点，其中热蒸发过程既能减小CoFe氧化物纳米颗粒的尺寸，又能捕获蒸发的Co/Fe物种以生成Co/Fe-N_x位点。

所获得的柔性电催化剂可直接用作氧电极，其OER/ORR电位差小至0.542 V，峰值功率密度大（液态ZAB：237.4 mW cm^-2；固态ZAB：141.1 mW cm^-2），充放电循环稳定性极佳，1000次循环后无衰减。

此外，原位拉曼光谱表征揭示了CoFe₂O₄物种负责OER催化。

图文解读

图1：CoFe-NP||SA/NCFC的制备与结构

图2：CoFe-NP||SA/NCFC的电催化性能测试

图3：CoFe-NP||SA/NCFC在液态ZABs中的电化学性能

文献信息

Thermal Evaporating-Trapping Strategy to Synthesize Flexible and Robust Oxygen Electrocatalysts for Rechargeable Zinc-Air Batteries, Energy & Environmental Science, 2024. https://doi.org/10.1039/D4EE03005B

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