雷永鹏/熊禹AFM:(Fe, Co)Se2@Fe1/NC助力锌-空气电池 2023年10月4日 上午12:31 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 42 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: 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/ede5451bd9/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 电池顶刊集锦!Nazar、吴凡、郭玉国、黄绍铭、纪效波、孙正明、许康、陈维等成果 2023年12月28日 5000次循环锌电池!支春义教授最新JACS! 2024年5月22日 IF=38.1!光催化, Nature Reviews Chemistry! 2024年11月19日 冯新亮/孙瀚君Angew: 降低吸附羟基对Ru单原子的毒化效应实现高效析氢 2023年10月26日 柴永明/董斌Chem. Eng. J.:S,Fe双掺杂和精确调控CoP实现高效析氢 2023年10月4日 Pascal Ruffieux&冯新亮JACS —π-扩展三角烯的合成、表征与计算 2023年11月13日