FeN₄-O自支撑正极

千小时级循环

通过轴向O配位工程增强Fe单原子催化位点活性，并利用自支撑一体化电极结构，同时解决锌空电池ORR/OER动力学缓慢与正极结构退化问题。

余能飞 · Chencan, Jia · Lingling, Liu · Hailiang, Zhao · Pengcheng, Wang · Zhang, Pengfang · 叶季蕾 · 黄庆红 · 田娜 · 吴宇平

Applied Catalysis B: Environmental 2027

参数信息

开路电压

1.52 V

峰值功率密度

250.8 mW cm⁻²

循环寿命

>1000 h

技术优势

千小时不衰减

自支撑结构从物理上防止正极在反复充放电中粉化，活性位点不会脱落。

轴向氧配位增效

轴向O-Fe键改变FeN₄位点的电子结构，让ORR和OER同时加速。

免粘结剂自支撑

一体化设计去掉非活性组分，离子扩散更快、电荷转移电阻更小。

应用场景

• 锌空电池：直接用这个正极，省掉涂布和压制，循环寿命翻倍。
• 金属空气电池：自支撑设计迁移到其他金属空气电池，同样解决正极退化问题。
• 氧电催化：轴向配位提供新一种调控单原子位点活性的通用手段。
• 单原子催化剂：把高活性FeN₄位点做进一体化电极，绕开催化剂负载难题。
• 碳纳米纤维电极：三维交联碳纤维网络同时提供导电骨架和反应位点。