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漢陽大學ACS Nano: 用于可逆水系和柔性固態(tài)鋅-空氣電池的通用氧催化雙功能催化劑

可充電的水性鋅-空氣電池 (ZAC) 有望成為一種極其安全和高能量的技術。然而，它們仍然受到緩慢的電化學動力學和源自雙功能催化劑和電解液的寄生反應的不可逆性的顯著限制。

在此，韓國漢陽大學Jung-Ho Lee等人報道了界面結構的優(yōu)先原位構建，其特征是由 FeCo 單/雙原子構成的邊緣位點，通過電子結構調控方法將Co位點整合到氮化石墨碳骨架 (FeCo SAs@Co /N-GC) 中。

與商業(yè)Pt/C和RuO₂相比，F(xiàn)eCo SAs@Co/N-GC由于界面處的協(xié)同效應和優(yōu)選的電荷/質量轉移，顯示出優(yōu)異的電化學性能、可逆的氧化還原動力學以及在通用pH 環(huán)境（即堿性、中性和酸性）下對氧還原和析出反應的耐久性。

圖1. 堿性和非堿性電解液下的氧雙功能電化學性能

因此，由 FeCo SAs@Co/N-GC正極構建的水系（堿性、非堿性和酸性電解質）ZAC可實現(xiàn)穩(wěn)定運行，具有顯著的可逆性和最高的能量密度，在環(huán)境大氣中的性能優(yōu)于基于貴金屬電極的最先進的ZAC。

此外，柔性固態(tài)ZACs表現(xiàn)出優(yōu)異的機械和電化學性能，最高功率密度為186 mW cm^-2，比容量為817 mAh g_Zn^-1，能量密度為 1017 Wh kg_Zn^-1，在極端惡劣的運行條件下循環(huán)壽命>680次，說明了三相催化劑在綠色儲能技術中的巨大潛力。

圖2. 固態(tài)柔性鋅空氣全電池的電化學性能

Heuristic Iron-Cobalt-Mediated Robust pH-Universal Oxygen Bifunctional Lusters for Reversible Aqueous and Flexible Solid-State Zn-Air Cells, ACS Nano 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c04471

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/26/7aff1fe37e/

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