雷永鹏/熊禹AFM:异质界面复合催化剂,助力锌-空气电池 2023年10月3日 下午3:04 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 6 合理设计和构建高效、廉价的双功能氧电催化剂是研制可充电锌-空气电池(ZABs)的重要前提。虽然锚定在N掺杂碳催化剂(Fe1/NC)上的单原子Fe位点保证了高的氧还原反应(ORR)活性,但其原子分散的单活性中心同时催化析氧反应(OER)还有困难。 基于此,中南大学雷永鹏教授和熊禹教授等人报道了一种含Fe1/NC和硒化物((Fe, Co)Se2)异质界面的复合催化剂((Fe, Co)Se2@Fe1/NC)。所制备的(Fe, Co)Se2@Fe1/NC具有0.616 V的极窄电位隙,在碱性介质中的稳定性优于基准催化剂(Pt/C+RuO2:0.720 V)。 通过DFT计算,作者研究了(Fe, Co)Se2@Fe1/NC催化剂对ORR/OER的电催化反应性。在外露的Fe1/NC表面和异质界面结的(Fe, Co)Se2(001)表面上,检测了不同基本步骤的反应自由能。 同时,作者还计算了理论过电位(ηORR)来研究(Fe, Co)Se2@Fe1/NC催化剂的反应性。对于(Fe, Co)Se2@Fe1/NC催化剂上的Fe1/NC,在pH=13的电解质条件下,OH*吸附形成的初级步骤为PDS,ηORR为0.61 V。 此外,对于(Fe, Co)Se2@Fe1/NC催化剂上的(Fe, Co)Se2,在相同条件下,OOH*转化为O*的第二基本步为PDS,ηORR为1.14 V。 结果表明,在FeCoSe2表面出现相当大的ORR很可能是由于O*中间体的表面重构和过度稳定造成的。需注意,由于Co-O和Fe-O的强相互作用,OOH*中间体在Co/Fe位点上吸附时容易发生离解,形成O*/OH*中间体。 因此,在ORR/OER过程中需要适度的吸附位点,以避免反应中间体(OH*、O*和OOH*)的直接解离和过度结合。 The Heterointerface between Fe1/NC and Selenides Boosts Reversible Oxygen Electrocatalysis. Adv. Funct. Mater., 2023, DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.202300815. 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/03/508a048ab5/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 浙大杨坤团队Nature子刊:大微孔比表面积双壁Al基MOF,吸附微量苯! 2024年4月14日 殷亚东教授Nano Letters: 工程化磁性Fe3O4纳米团簇,实现高效射频纳米加热! 2024年4月12日 王训/刘俊利Angew.:共组装MnZnCuOx 和多金属氧酸盐簇的混合亚1 nm纳米片作为锂离子电池的负极 2023年10月7日 巩金龙教授,最新Nature子刊! 2023年10月4日 J. Hazard. Mater.:强强联手!Pt单原子和TiO2纳米片实现高效的室温HCHO氧化 2023年10月3日 乔世璋/冉景润,最新JACS! 2023年10月8日