同时在高负载的CoNi/洋类碳混合纳米板上提升氧降解/进化电催化
Ao Yuan1, Bo Wang2, Mengqu Guo2
1College of Engineering and Design, Hunan Normal University, Changsha, 410081 Hunan, People's Republic of China; Institute of Micro/Nano Materials and Devices, Ningbo University of Technology, Ningbo, 315211 Zhejiang, People's Republic of China.
研究人员开发了一种新的CoNi/OLC纳米板催化剂,可以增强可充电空气电池的氧降低和演化反应. 这种催化剂表现出卓越的性能和稳定性,性能优于现有的最先进材料.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 可充电的空气电池 (ZAB) 需要催化剂,以有效地平衡氧减少反应 (ORR) 和氧演化反应 (OER).
- 为ORR和OER同时实现高活动和稳定性仍然是ZAB发展的一个重大挑战.
研究的目的:
- 为ZABs开发一种新的混合纳米板催化剂,增强ORR和OER动力学和稳定性.
- 调查新催化剂与最先进的材料和现有的双功能催化剂的性能.
主要方法:
- 使用渐进式协调和热解方法合成了CoNi/OLC纳米板催化剂.
- 催化剂具有高度导电的洋状碳 (OLC),可以容纳密集的ORR活性CoNC物种和OER活性CoNi协同结构.
- 电化学性能使用可逆氧电极指数 (ΔE) 和峰值功率密度等指标进行评估.
主要成果:
- CoNi/OLC纳米板催化剂实现了0.71V的小 ΔE,超过了Pt/C-RuO2 (0.75V) 和其他报告的催化剂.
- 使用这种催化剂组装的ZAB显示出270.3mW cm-2的显著峰值功率密度,明显高于Pt/C + RuO2.2.
- 催化剂表现出超高的循环稳定性,在800小时后电压间隙增加可忽略不计.
结论:
- 开发的CoNi/OLC纳米板催化剂通过同时提高ORR和OER性能,为先进的可充电ZAB提供了一个有前途的解决方案.
- 催化剂的优越活性,功率密度和长期稳定性使其成为下一代储能设备的顶级材料.
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