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Updated: Jul 22, 2025
06:58
Zinc-Sponge Battery Electrodes that Suppress Dendrites
Published on: September 29, 2020
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一种3d-4d-5d高透合金作为强大的水性空气电池的双功能氧气催化剂
Ren He1,2, Linlin Yang1,2, Yu Zhang3
1Catalonia Energy Research Institute - IREC, Sant Adrià de Besòs, 08930, Barcelona, Spain.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 24, 2023
概括
高合金 (HEAs) 显示出氧气演变/还原反应 (OER/ORR) 的前景. FeCoNiMoW HEA纳米颗粒表现出优越的OER性能,并使高性能水性空气电池 (ZAB) 成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 高合金 (HEAs) 是氧化演变和还原反应 (OER/ORR) 的有前途的催化剂,由于可调节的电子结构和活性位点.
- 优化HEA对于增强催化活性和储能应用至关重要.
研究的目的:
- 使用基于低温溶液的方法合成FeCoNiMoW HEA纳米粒子.
- 调查这些高热电的OER/ORR的催化特性及其在空气电池 (ZAB) 中的应用.
主要方法:
- 基于溶液的低温合成FeCoNiMoW HEA纳米粒子.
- 用于OER/ORR性能评估的电化学表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算用于分析电子结构和反应机制.
- 装配和测试水性,柔性和固态空气电池 (ZAB).
主要成果:
- FeCoNiMoW HEA纳米粒子表现出优异的OER性能,具有较低的超电位 (233 mV在10 mA cm-2).
- DFT计算显示了优化的d频段中心位置,促进了OH*吸附,并减少了OER吉布斯自由能量障碍.
- 基于FeCoNiMoW HEAs的ZAB显示出高开通电路潜力 (1.59 V),峰值功率密度 (116.9 mW cm−2),特定容量 (857 mAh gZn−1),以及长期稳定性 (>660 h).
- 灵活和固态ZAB在各种曲条件下表现出色.
结论:
- 该研究强调了将4d/5d金属纳入HEAs的有效性,用于调节电子结构和增强催化活性.
- FeCoNiMoW HEAs代表了OER/ORR的催化剂和ZAB等储能装置的显著进步.
- 优化的吸附特性和电子结构是提高电化学系统性能的关键.
