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王磊/吳則星AFM: 3D Co3O4-RuO2中空球作為水分解和柔性Zn-空氣電池的三功能電催化劑

王磊/吳則星AFM: 3D Co3O4-RuO2中空球作為水分解和柔性Zn-空氣電池的三功能電催化劑
開(kāi)發(fā)高效、穩(wěn)定、具有析氫反應(yīng)(HER)、析氧反應(yīng)(OER)和氧還原反應(yīng)(ORR)三功能催化活性的電催化劑,對(duì)于可持續(xù)性的能源發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。
基于此,青島科技大學(xué)王磊教授和吳則星副教授(共同通訊作者)等人報(bào)道了利用簡(jiǎn)單且環(huán)保的溶劑熱和低溫氧化工藝,然后進(jìn)行冰水處理制備了三維(3D)Co3O4-RuO2中空球(IW-Co3O4-RuO2-HS)。
王磊/吳則星AFM: 3D Co3O4-RuO2中空球作為水分解和柔性Zn-空氣電池的三功能電催化劑
其中,IW-Co3O4-RuO2-HS中空球的特定中空納米結(jié)構(gòu)可以在電催化過(guò)程中提供足夠的活性位點(diǎn)和通道。實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn),IW-Co3O4-RuO2-HS在電流密度為10 mA cm-2時(shí),對(duì)HER的過(guò)電位為40 mV、OER的過(guò)電位為250 mV,以及ORR較高的半波電位(E1/2)為0.79 V。
王磊/吳則星AFM: 3D Co3O4-RuO2中空球作為水分解和柔性Zn-空氣電池的三功能電催化劑
值得注意的是,IW-Co3O4-RuO2-HS還對(duì)水分解和柔性可再充電Zn-空氣電池表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。此外,水電解可以由可持續(xù)能源驅(qū)動(dòng),包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱能和組裝的柔性可再充電Zn-空氣電池。該研究為在能源相關(guān)器件上合成多功能電催化劑提供了一條有效途徑。
王磊/吳則星AFM: 3D Co3O4-RuO2中空球作為水分解和柔性Zn-空氣電池的三功能電催化劑
3D Co3O4-RuO2 Hollow Spheres with Abundant Interfaces as Advanced Trifunctional Electrocatalyst for Water-Splitting and Flexible Zn-Air Battery. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202203206.

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