Chem. Eng. J.: 调控MnSxO2-x /MnCo2S4界面活性中心以提高中性电解质中OER和锌-空气电池性能

调控异质结构电催化剂中的界面是提高电催化性能的最佳策略，但对活性中心的精确调控仍然极具挑战性。

华南理工大学唐正华、香港科技大学Francesco Ciucci等报道了一种新型MnS_xO_2-x/MnCo₂S₄异质结构电催化剂的简单策略，通过控制MnS_xO_2-x表面的S/O原子比来微调活性中心的密度和结构，使得催化剂具有优异的电催化OER性能。

MnS_xO_2-x/MnCo₂S₄异质结构的形态结构、晶格、化学成分和电子态可以通过优化S/O的化学计量比来调节。例如，MnS_0.1O_1.9/MnCo₂S₄(x= 0.1)保持完整的纳米棒状结构，具有高密度的异质界面。MnS_0.1O_1.9/MnCo₂S₄在半电池反应和ZAB中均显示出优异的OER性能。

特别是在中性条件下进行OER反应，MnS_0.1O_1.9/MnCo₂S₄具有比IrO₂(492 mV，340 Ω和1.24 mF cm^-2)更低的过电位(414 mV@ 10 mA cm^-2)、电荷转移电阻(282 Ω)和更高的ECSA (1.99 mF cm^-2)值。另外，MnS_0.1O_1.9/MnCo₂S₄作为中性ZAB的OER 催化剂显示出2.15 V的低充电电压并保持卓越的循环稳定性。

DFT计算表明，与Co-Co或Mn位点相比，Mn-Co位点对含氧中间体具有合适的亲和力。MnCo₂S₄向氧化的CoMnO转化产生拉伸应变，使O*中间体不稳定，导致O*和OOH*之间的能量差降低，从而降低过电位。

这项工作提供了一种通过设计异质结构界面的电子结构和应变来提高OER性能的新策略，并为开发高性能和耐用的异质结构电催化剂开辟了一条新途径，用于OER、神经电解质中的金属-空气电池等.

Tailoring the interfacial active Center of MnS_xO_2-x/MnCo₂S₄ heterostructure to boost the performance for oxygen evolution reaction and Zn-air batteries in neutral electrolyte. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.131966

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原创文章，作者：Gloria，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2021/08/28/0049fa21d5/

Chem. Eng. J.: 调控MnSxO2-x /MnCo2S4界面活性中心以提高中性电解质中OER和锌-空气电池性能

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