FeCo双原子氧电催化剂

激活晶格氧机制

通过重构配位环境引入桥氧，触发晶格氧氧化路径，突破传统吸附质演化机制限制。

Hengqi, Liu · Huang, Jinzhen · 冯坤 · 瑞雄 · Wang, Ran · 付强 · Moniba, Rafique · 刘志国 · 韩杰才 · Daxing, Hua · 李加杰 · 钟俊 · Wang, Xianjie · Zhao, Zhonglong · 姚泰 · 姜思达 · 徐平 · 张志华 · Song B.

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

峰值功率密度

{'zh': '332', 'en': '332'} mW cm⁻²

循环稳定性

{'zh': '720', 'en': '720'} h

技术优势

打破线性标度

通过重构配位环境形成桥氧，激活晶格氧机制，使氧中间体吸附能不再受限于单一标度关系。

超长循环寿命

组装锌-空气电池后，在连续～720小时循环中无明显衰减，对应约2160次充放电。

ORR更高效

缩短的Fe–N键优化了氧还原中间体吸附能，使ORR半波电位显著提高。

应用场景

• 锌-空气电池：替代贵金属催化剂，实现长寿命、高功率的锌-空气电池，用于储能或动力电源。
• 氧还原/氧析出电催化：提供一种激活晶格氧机制的双原子模型，用于设计突破线性标度的双功能氧催化剂。
• 双原子催化剂：展示通过配位重构在双原子位点引入桥氧的方法，拓展双原子催化剂在LOM路径中的应用。
• 燃料电池催化剂：提升氧还原动力学，可作为燃料电池阴极非贵金属催化剂候选。