Co-Co₂P异质结催化剂

锌空气电池寿命破千二时

通过原位相重构形成三维多孔碳负载的Co-Co₂P异质界面，协同优化ORR/OER双功能催化，实现锌空气电池长循环稳定性。

杜岳 · Wenxue, Chen · Zhixian, Shi · Song, Pan · Xiaonan, Xu · Jiaming, Li · Jian, Zou · 79497506 · 79497507 · 周莉娜 · Jianqing, Zhou · 刘易斯 · 曾晓苑 · Yi, Tingfeng

Materials Science and Engineering: R: Reports 2026

具体参数

氧析出过电位

{'zh': '1.63', 'en': '1.63'} V

氧还原半波电位

{'zh': '0.83', 'en': '0.83'} V

锌空气电池循环寿命

{'zh': '>1200', 'en': '>1200'} h

峰值功率密度

{'zh': '201', 'en': '201'} mW cm⁻²

技术优势

寿命破记录

所组装的锌空气电池循环寿命超过1200小时，远超现有文献报道水平，得益于异质界面优化的电荷分布增强了Co-N-C键合网络，在长时间充放电中保持结构完整。

双功能活性高

Co-Co₂P异质界面通过p-d轨道杂化优化了d带中心位置，协同降低了ORR和OER的吉布斯自由能垒，同时实现析氧过电位1.63 V和氧还原半波电位0.83 V。

功率密度高

催化剂结构中的三维多孔碳骨架与丰富的活性位点协同作用，显著提升传质与电荷传输，驱动锌空气电池实现201 mW cm⁻²的峰值功率密度。

应用场景

• 锌空气电池：替代贵金属催化剂，显著延长锌空气电池循环寿命。
• 电催化氧还原/氧析出：同时催化氧还原和氧析出，降低双功能电化学过电位。
• 金属空气电池：提供高效耐久的空气阴极，提升金属空气电池整体性能。
• 双功能催化：利用Co-Co₂P界面协同优化ORR/OER中间体吸附，实现单催化剂双功能化。
• 长时储能：超长循环寿命满足长时间储能对电池稳定性的苛刻需求。