钴铁双金属碳纳米纤维

锌空电池双功能催化

金属钴的协同作用优化了原子铁催化剂的电子结构，同时降低了氧还原和析氧反应的决速步能垒。

Ren, Shuangshuang · Pengfei, Zhang · Xinxin, Tang · Tang, Jian · Jing, Zhang · Chen, Liang · 郑和根 · 涂正凯 · Yiyu, Chen · Wan, Zhongming Min · Chan, Siewhwa

Carbon Energy 2026

参数信息

双功能活性参数 ΔE

0.72 V

锌空电池峰值功率密度

393 mW cm⁻²

锌空电池比容量

736 mAh g_Zn⁻¹

技术优势

双功能活性 ΔE 仅 0.72 V

ΔE 仅为 0.72 V，表明催化剂同时具备优异的氧还原和析氧活性，可有效降低锌空电池的充放电极化。

功率密度大幅提升

锌空电池峰值功率密度达 393 mW cm⁻²，优于许多已报道的过渡金属基催化剂，有利于高功率应用。

高比容量储能

比容量达 736 mAh g_Zn⁻¹，表明锌利用率高，电池能量密度有保障，适合长续航场景。

本征活性提升机制明确

DFT 计算表明金属钴作为电子给体，使 Fe 的 d 带中心负移，降低 ORR 中 OH* 和 OER 中 OOH* 的决速步能垒，从根源上提升催化效率。

应用场景

• 锌空电池：作为空气电极催化剂，降低充放电过电位，提高功率密度和比容量。
• 电催化：用于 ORR 和 OER 双功能催化，替换贵金属基催化剂，降低材料成本。
• 柔性储能：作为柔性锌空电池的催化材料，兼顾柔性和电化学性能。
• 柔性电子电源：为可穿戴和柔性电子设备提供高功率密度电源。