​中南AFM：构建Fe1/NC/(Fe，Co)Se2异质界面，显著提升可逆氧电催化活性

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​中南AFM：构建Fe1/NC/(Fe，Co)Se2异质界面，显著提升可逆氧电催化活性
可充电锌-空气电池因其安全性和高能量密度等优点而备受关注。然而，氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)缓慢的动力学过程导致充放电电压间隙较大，严重影响了可充电锌-空气电池的性能。虽然贵金属基催化剂具有良好的氧电催化活性，但其成本高、功能单一，限制了其进一步的应用。因此，合理设计和制备高效、廉价的双功能氧电催化剂是推动可充电锌-空气电池(ZABs)发展的关键。
基于此，中南大学雷永鹏和熊禹等报道了一种(Fe，Co)Se2@Fe1/NC双功能电催化剂，该催化剂富含Fe1/NC/硒化物(Fe，Co)Se2异质界面。
​中南AFM：构建Fe1/NC/(Fe，Co)Se2异质界面，显著提升可逆氧电催化活性
​中南AFM：构建Fe1/NC/(Fe，Co)Se2异质界面，显著提升可逆氧电催化活性
性能测试结果显示，所制备的(Fe，Co)Se2@Fe1/NC催化剂的ORR半波电位(E1/2)为0.88 VRHE，优于商业Pt/C+RuO2 (0.848 VRHE)；该催化剂还具有优异的OER活性，其在10 mA cm−2电流密度下的过电位为266 mV，Tafel斜率为56.3 mV dec−1。
此外，(Fe，Co)Se2@Fe1/NC还具有优异的稳定性，无论是对于ORR还是OER，该催化剂经过5000个CV循环后性能下降可忽略不计。
​中南AFM：构建Fe1/NC/(Fe，Co)Se2异质界面，显著提升可逆氧电催化活性
​中南AFM：构建Fe1/NC/(Fe，Co)Se2异质界面，显著提升可逆氧电催化活性
实验结果和理论计算表明，Fe1/NC/(Fe，Co)Se2异质界面加速了电子转移，并提供更多的吸附位点；同时，通过构建异质界面，降低了(Fe, Co)Se2@Fe1/NC催化剂的d带中心较低，优化了对反应中间体的吸附，从而导致该催化剂具有优异的ORR/OER活性。
此外，以(Fe, Co)Se2@Fe1/NC作为双功能阴极催化剂的固态(SS)ZABs峰值功率密度高达260 mW cm−2，并且其在50 mA cm−2电流密度下能够稳定运行80小时，表现出良好的稳定性。总之，该项工作证明了构建异质界面以提高氧电催化活性的可行性，并为设计用于ZABs的优良的双功能催化剂提供了指导。
The Heterointerface between Fe1/NC and Selenides Boosts Reversible Oxygen Electrocatalysis. Advanced Functional Materials, 2023. DOI: 10.1002/adfm.202300815

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/2023/10/04/a519d79db5/

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