A ((CoFe) ((S2) 2/CoFe异构构构建在S,N共碳纳米管中,作为空气电池的高效氧气电催化剂
Bowen Yuan1, Bin Liu1, Jin Liu1
1Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Environmental Nanotechnology and Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry, Ministry of Education of the People's Republic of China, School of Chemistry and Materials Science, Heilongjiang University, Harbin 150080, China.
Journal of colloid and interface science
|October 2, 2024
概括
在添加碳纳米管上的新型CoFe硫化物催化剂显示出优异的氧降解/进化反应 (ORR/OER) 活性和稳定性. 这种接口工程方法提高了用于能源应用的合金催化剂性能.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 过渡金属合金为氧减少/演化反应 (ORR/OER) 提供协同效应.
- 传统的合金催化剂在性电解质中稳定性不足,限制了实际应用.
- 开发强大的高活性电催化剂对于能源转换技术至关重要.
研究的目的:
- 为增强ORR/OER催化而设计和合成基于CoFe硫化物的新型异构结构.
- 调查接口工程和硫化在改善催化剂活性和稳定性的作用.
- 为了评估空气电池中开发的催化剂的性能.
主要方法:
- 在聚烯管和铁普鲁士蓝色类似物中合成CoFe合金.
- 在低温硫化过程中,在Cofé合金上形成Cofé硫化物,从而形成 (Cofé) (S2) 2/Cofé异构结构.
- 对于ORR/OER和空气电池的性能,CoFe@NCNTs-nS材料和电化学测试的表征.
主要成果:
- CoFe@NCNTs-12.5S催化剂显示了与Pt/C相当的ORR活性,以及与RuO2.2相比更高的OER活性.
- 该材料表现出ORR和OER的超低电荷传递电阻,具有很好的电位差异.
- CoFe@NCNTs-12.5S催化剂在空气电池中实现了高特异性容量,并保持了超过400小时的稳定性.
结论:
- 通过硫化形成 (CoFe) ((S2) 2 / CoFe异质连接的现场形成显著提高了ORR / OER性能.
- 管状结构和异构结构通过减少活性部位腐蚀来增强催化剂分散,活性和稳定性.
- 合金的接口工程为开发用于储存和转换能源的先进电催化剂提供了一个有前途的战略.
