双金属原子集群站点的一步热解施工,以促进气电池中的双功能催化活性
Youpeng Wang1, Naman Katyal2, Yang Tang1
1School of Materials and Energy, Southwest University, Chongqing, 400715, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 5, 2023
概括
一种新的无溶剂方法可以大规模生产二元原子和集群催化剂,用于增强氧降解反应 (ORR) 和氧演化反应 (OER),提高气电池的性能.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 过渡金属单个原子和集群具有高的催化潜力,但面临着生产挑战.
- 开发可扩展的方法来生产先进的催化材料对于技术突破至关重要.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的,无溶剂的方法来合成二元原子和集群过渡金属催化剂.
- 研究这些新型催化剂的催化活性和稳定性,用于能源应用.
主要方法:
- 一个单步无溶剂回火方法,使用素作为金属离子在活性炭上的.
- 亚纳米双金属原子集群催化剂 (FeNiAC -NC) 的合成.
- 氧降解反应 (ORR) 和氧演化反应 (OER) 的电化学表征,并组装一个Zn-空气电池.
主要成果:
- FeNiAC -NC催化剂显示出高ORR活性 (E1/2 = 0.936V与RHE) 和一个小的ORR/OER潜在差距 (0.594V).
- 使用催化剂组装的Zn空气电池实现了1000小时的稳定性.
- 密度函数理论计算证实了集群的存在及其催化作用.
结论:
- 开发的方法可扩展,用于大量生产先进的催化剂.
- 双金属集群中的协同效应显著提高了催化性能.
- 这些催化剂对高效和稳定的储能设备有很大的前景.
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