双位掺杂二氧化锰

低过电位

双位电子重构策略使二氧化锰同时优化氧还原与析氧，克服可充电锌空电池的动力学瓶颈。

Jinjie, Zhong · Yuling, Liu · He, Zhanglong · 曾涛涛 · Yu, Long · Weizhi, Peng · Ruilong, Liu · Shan, Liu · 谢伟 · He, Hao · 王永刚

Chinese Chemical Letters 2026

参数信息

ORR半波电位

0.85 V

OER过电位

230 mV

双功能电位差

0.83 V

峰值功率密度

249 mW/cm²

技术优势

双功能活性高

Co-Fe双位点与MnO₂载体的强电子相互作用诱导产生大量低价Mn物种和氧空位，富集费米能级附近电子态并下移d带中心，优化氧中间体吸附/脱附，加速ORR/OER动力学。

催化耐久性好

电子重构使催化活性位点保持稳定，锌空电池在循环中表现出优异的稳定性。

应用场景

• 锌空电池催化剂：将双功能电位差缩至0.83 V，直接用作锌空电池空气阴极，降低充放电极化。
• 金属空气电池：高效催化ORR/OER，适用于各类金属空气电池，突破动力学瓶颈。
• 电催化氧还原：ORR半波电位0.85 V，加速氧还原反应，提升燃料电池与金属空气电池性能。
• 析氧反应：OER过电位仅230 mV（10 mA/cm²），高效驱动析氧，降低水电解与充电能耗。