碳纳米管壁双功能催化剂

低过电位长循环

FeNi合金颗粒嵌入管壁提升OER，Fe单原子锚定管壁催化ORR，双位点协同实现锌空气电池高效稳定运行。

Yi-Yin, Yang · 贺林 · 谢鹏飞 · 董鹏 · Hao, Quan · Li, Tao · Fang, Lingzhe · Feng, Dong · 邢宇博 · 李金成

Inorganic Chemistry Frontiers 2025

参数信息

ORR/OER电位差

0.67 V

峰值功率密度（液态）

208.5 mW cm⁻²

峰值功率密度（固态）

150.1 mW cm⁻²

充放电电压差

0.78 V

技术优势

双活性中心集成

FeNi合金颗粒嵌入碳纳米管壁催化OER，Fe单原子通过π-π作用锚定催化ORR，两种功能互不干扰。

高功率输出

液态电解质下峰值功率密度达208.5 mW cm⁻²，固态下也有150.1 mW cm⁻²，满足实际器件对功率的需求。

长循环稳定

10 mA cm⁻²下循环1400次后，充放电电压差保持0.78 V，衰减很小。

应用场景

• 锌空气电池：用作锌空气电池空气电极催化剂，提高充放电效率和耐久性。
• 双功能氧电催化：同时催化ORR和OER，降低可充电池极化损失。
• 金属空气电池：作为金属空气电池通用双功能催化剂，提升功率和循环稳定性。