先进的空心立方体FeCo-N-C阴极电催化剂用于超高功率空气电池
Zhidong Tian1,2,3, Yiqi Liang1,3, Kai Chen1
1CAS Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures, Fujian Provincial Key Laboratory of Materials and Techniques toward Hydrogen Energy, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou, Fujian, 350002, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 28, 2024
概括
在空洞的FeCo-N-C电催化剂中,原子分散的Fe-Co双位点可以提高氧降解反应 (ORR) 的性能. 这种催化剂使得具有特殊稳定的高功率性气电池 (AAB) 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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 氧降解反应 (ORR) 的电催化剂对于电池和燃料电池等能量转化设备至关重要.
- 开发高效且具有成本效益的ORR电催化剂是推动这些技术发展的关键挑战.
研究的目的:
- 为了合成和描述一种新的FeCo-N-C电催化剂,具有原子分散的双金属位点和ORR的空心立方结构.
- 评估该FeCo-N-C电催化剂在性电解质中的性能,以及性空气电池 (AAB) 中作为阴极催化剂的性能.
主要方法:
- 合成FeCo-N-C电催化剂,具有原子分散的Fe-Co双位点和空心立方结构.
- 在性介质中对氧降解反应 (ORR) 的催化剂进行电化学测试.
- 使用FeCo-N-C催化剂作为正极的性气电池 (AAB) 的制造和测试.
主要成果:
- 该FeCo-N-C电催化剂实现了0.907V的ORR半波潜力,超过了商业Pt/C.
- 使用FeCo-N-C阴极的AAB显示了804mW cm−2 (环境空气) 和1200mW cm−2 (富含氧气) 的高功率密度.
- AAB表现出了显著的稳定性,连续运行了200个小时.
结论:
- 具有原子分散的双金属位点和空洞结构的FeCo-N-C电催化剂显示出优异的ORR活性.
- 这种催化剂使得高性能和稳定的性气电池成为可能,在该领域树立了新的基准.
- 这些发现突显了定制电催化剂在先进的储能应用中的潜力.


