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鄭大武現(xiàn)麗等Small：木材衍生的空氣電極助力可再充電ZABs界面電催化

鋅-空氣電池（ZABs）具有高能量密度和電解液的安全性，是一種很有前途的儲能裝置。其中，豐富的三相界面（TPB）的構(gòu)建有效地促進(jìn)了TPB處發(fā)生的正極反應(yīng)。

近日，鄭州大學(xué)武現(xiàn)麗教授和Yanyan Liu（共同通訊作者）等人報道了一種含有Co/CoO納米顆粒和氮-摻雜碳化木材（Co/CoO@NWC）的木材衍生整體空氣電極，其具有雙重催化功能。

鄭大武現(xiàn)麗等Small：木材衍生的空氣電極助力可再充電ZABs界面電催化

該空氣電極的氧還原和析出之間的電位差縮短至0.77 V。使用Co/CoO@NWC作為正極的液態(tài)ZABs表現(xiàn)出高放電比容量（800 mAh g_zn^-1）、低充放電間隙（0.84 V）和長期循環(huán)穩(wěn)定性（270 h）。

此外，Co/CoO@NWC在所有固態(tài)ZABs中也顯示出優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性。

木材固有的層狀多孔結(jié)構(gòu)和管狀結(jié)構(gòu)在催化活性炭中得到了很好的保持。炭化木材和Co/CoO的不同親水性，提供了豐富的TPB用于電池反應(yīng)。在TPB上的Co/CoO為氧反應(yīng)提供了主要活性位點(diǎn)。

木材碳固有的管狀結(jié)構(gòu)以及Co/CoO和NWC之間的相互作用有效地阻止了納米顆粒的聚集。這種單片電催化劑的設(shè)計和制備有助于ZABs的廣泛應(yīng)用，并促進(jìn)下一代生物質(zhì)基存儲設(shè)備的發(fā)展。

Wood-Derived Integral Air Electrode for Enhanced Interfacial Electrocatalysis in Rechargeable Zinc-Air Battery. Small, 2021, DOI: 10.1002/smll.202101607.

https://doi.org/10.1002/smll.202101607.

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