氧功能化Co-N-C单原子催化剂

中性介质 H₂O₂ 产率纪录

该催化剂解决了中性介质中H₂O₂电合成的热力学和动力学问题,使中性锌空电池在储能的同时高效产H₂O₂。

刘云龙 · 龚彩荣 · Wang, Ruguang · Guo, Jiaxin · 理系四 · Quanlu, Wang · Lv, Zheng · 凌涛

Green Chemistry 2025

具体参数

H₂O₂生产电流密度
44 mA cm⁻²
最大功率输出
70 mW cm⁻²
循环次数
900 cycles

技术优势

H₂O₂产率创纪录

在1.0 V下实现约44 mA cm⁻²的H₂O₂生产电流密度,远超常规中性锌空电池(<2 mA cm⁻²),证明催化剂在中性介质中高效促进两电子氧还原。

功率密度高

最大功率输出达70 mW cm⁻²,说明电池不仅产H₂O₂,还能有效供电,适合实际应用。

循环稳定性极好

在300小时连续测试中保持900次可逆充放电循环,表明催化剂和电极结构在长期运行中稳定。

自供电应用

基于该电池提出了自供电废水处理和消毒系统,将储能与现场H₂O₂生产结合,拓展了应用场景。

应用场景