碳化物-异构的相位工程,用于长续航的气电池
Wenxian Liu1, Xiaojing Dai1, Wei Guo1
1College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 25, 2023
概括
为空气电池 (ZAB) 开发了高度活性的碳化/催化剂. 优化的 η-MoC/Co 阴极表现出卓越的稳定性和功率密度,为商业化铺平了道路.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 空气电池 (ZAB) 的商业化需要高度活性和稳定的氧气电催化剂.
- 开发强大的催化剂对于实现长寿命ZAB性能至关重要.
研究的目的:
- 为ZABs合成和描述由碳化和金属组成的新型异构催化剂.
- 为了研究碳化晶体相对催化活性和电子结构的影响.
- 在ZAB中评估这些催化剂的电化学性能.
主要方法:
- 采用了二甲胺辅助热解策略来制备异构催化剂.
- 碳化 (β-Mo2C, η-MoC) 的晶体相由前体和反应物比率控制.
- 评估了电化学性能,包括氧降解反应 (ORR) 活性和ZAB稳定性.
主要成果:
- 碳化和金属 (β-Mo2C/Co,β-Mo2C/η-MoC/Co, η-MoC/Co) 的异构催化剂已经成功合成.
- 碳化的晶体相显著影响了Co和Mo中心的电子配置和ORR性能.
- 在ZAB中,η-MoC/Co阴极表现出优异的长期稳定性 (>850小时) 和高峰功率密度 (162mW·cm-2).
结论:
- 这项研究展示了一种简单的方法,用于调节在异构催化剂中碳化的晶体相.
- η-MoC/Co催化剂显示出很大的希望,作为一个高效和稳定的阴极材料,用于实际的空气电池.
- 这项工作为设计用于储能应用的先进阴极催化剂提供了新的策略.
