福大程年才Appl. Catal. B.: 调控催化位点上OH*中间吸附,实现高效可逆氧电催化 2023年10月16日 下午2:34 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 5 可充电锌-空气电池(ZABs)由于其环境友好、理论能量密度高(1084 Wh kg-1)和高安全性而具有巨大的储能潜力。优化电催化剂的电子结构以调整氧中间体的吸附能以接近平衡电位(URHE=1.23 V)对于促进氧还原/析氧反应(ORR/OER)的反应动力学至关重要。 基于此,福州大学程年才团队在氧催化过程中实现对含氧中间体的可控调节,设计了一种分层的1D/3D中空碳纳米多面体电催化剂(CoNi/Co-N@HNC),其包封的CoNi合金与通过硅保护-镍渗透策略在N-CNT中的Co-Nx位点。 受益于中空碳基体、紧密结合的分层1D/3D结构以及CoNi合金对Co-Nx位点的强电荷调节,优化后的CoNi/Co-N@NC催化剂表现出优异的可逆氧催化活性和稳定性。 CoNi/Co-N@HNC的ORR/OER电位差仅为0.73 V,作为实际应用中ZABs的空气阴极可循环350以上小时,并呈现出179.1 mW cm-2和816 mAh gZn-1的高功率和比容量,远优于Pt/C-RuO2催化剂。 密度泛函理论(DFT)计算表明,与CoNi纳米团簇耦合可以有效降低CoN4中Co吸附位点的d带中心,从而优化Co位点上含氧中间体的解吸能力,并显著降低速率决速步骤(OH*到OH–在ORR中;OER中的OH*到O*),从而加速整个ORR/OER反应动力学过程。这项工作为调节和优化过渡金属基氧电催化剂上的氧中间体向高性能ZAB提供了参考。 Electronic Modulation Optimizes OH* Intermediate Adsorption on Co-Nx-C Sites via Coupling CoNi Alloy in Hollow Carbon Nanopolyhedron Toward Efficient Reversible Oxygen Electrocatalysis. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.121006 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/2023/10/16/1c34768dbb/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 北京大学彭海琳教授,重磅Nature! 2023年10月10日 中科大余彦团队,最新AM! 2023年12月12日 张治安团队Nano Letters:使用光学显微镜直接观察室温钠硫/硒电池的演化过程 2023年9月19日 李亚栋/陈建刚/杜世萱/孟格等,最新JACS! 2024年1月23日 李智团队EES:半波电位达0.944 V!Cu-N4中心助力Fe原子团簇高效催化ORR 2023年10月2日 再创新记录!北大郭少军教授,最新Joule! 2024年2月8日