三掺杂碳纳米笼/碳纤维复合催化剂

双功能氧电催化

珠状结构结合Fe、Co双位点，同步调控组成与形貌，锌空气电池充放电性能超越贵金属基准体系。

Qing, Wang · 赵艺阁 · Bo, Zhang · Li, Yukun · Xiang, Li · 邵国胜 · 张鹏

ACS Applied Nano Materials 2024

技术优势

导电差、会团聚？珠状结构破解

碳纳米笼被一根根纳米纤维串接隔离，既构建了三维导电网络，又防止了纳米颗粒团聚失活。

双位点加速反应

Fe、Co双位点协同作用，紫外光电子能谱证实催化剂与反应中间体间的电子转移势垒极低，反应动力学快。

锌空气电池跑赢贵金属

基于该催化剂的锌空气电池充放电性能全面超越Pt/C-RuO₂体系，且无需使用贵金属。

应用场景

• 锌空气电池：用作空气阴极催化剂，使锌空气电池充放电性能超越贵金属体系。
• 氧还原/氧析出催化：作为双功能氧电催化剂，加速ORR和OER，降低反应过电位。
• 可充金属空气电池：应用于可充金属空气电池阴极，提升电池充放电效率与循环稳定性。
• 非贵金属催化剂：替代Pt、RuO₂等贵金属催化剂，降低锌空气电池成本。