Angew：Fe/Co双原子位点增强氧电催化
学术
2024-11-16 20:09
上海
以碳作为载体，具有氮配位金属的双原子催化剂能够用于可充电锌-空气电池的ORR/OER催化剂，但是如何进一步改善这种双原子催化剂受制于吸附剂演变机理（AEM）中的中间体结合能的标度关系的局限。通过激发晶格氧机理（LOM）能够克服这个挑战，但是由于金属中心的严格配位环境缺少桥氧配位，因此难以实现LOM机理。有鉴于此，哈尔滨工业大学韩杰才院士、宋波教授、徐平教授、苏州大学钟俊教授、内蒙古大学赵忠龙副教授、保罗谢勒研究所(PSI)/哈尔滨工业大学Jinzhen Huang等报道发现FeCo-N-C催化剂通过面外和面内结构重构，能够调节双原子催化剂的结构，形成轴向氧和桥氧，因此打开LOM路径。要点1. 通过面外和面内的结构重构，得到的结构重构导致Fe-N化学键的长度减小，使得促进ORR反应过程，实现了一种具有前景的双原子氧催化剂。要点2. 使用这种催化剂组装的可充电Zn-空气电池能够实现332 mW cm-2的峰值功率，而且在~720 h连续循环工作过程中未见性能衰减。Hengqi Liu, Jinzhen Huang, Kun Feng, Rui Xiong, Shengyu Ma, Ran Wang, Qiang Fu, Moniba Rafique, Zhiguo Liu, Jiecai Han, Daxing Hua, Jiajie Li, Jun Zhong, Xianjie Wang, Zhonglong Zhao, Tai Yao, Sida Jiang, Ping Xu, Zhihua Zhang, Bo Song, Reconstructing the Coordination Environment of Fe/Co Dual-atom Sites towards Efficient Oxygen Electrocatalysis for Zn–Air Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI: 10.1002/anie.202419595https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202419595
