N掺杂沥青复合碳纳米管

双功能氧电催化

通过沥青包覆氮掺杂构建异质结构，协同调控活性位点微环境与界面电荷传输。

Li, Jian · 陈文昊 · 皮信信 · ZhenJia, Liu · Xiequn, Song · Kezhi, Yang · 李延辉

Fuel 2024

具体参数

起始电位

{'zh': '0.991', 'en': '0.991'} V

半波电位

{'zh': '0.845', 'en': '0.845'} V

析氧反应过电位

{'zh': '391', 'en': '391'} mV

锌空电池峰值功率密度

{'zh': '91', 'en': '91'} mW cm⁻²

锌空电池稳定运行时间

{'zh': '230', 'en': '230'} h

技术优势

活性位点密度更高

石墨氮掺杂碳纳米管异质结构提供了更高密度的活性位点，并促进相邻碳原子上的电荷转移，提升催化效率。

界面电荷传输高效

异质结界面的协同效应显著促进电子转移和质量传输，有利于双功能氧电催化反应。

锌空电池稳定性强

采用该催化剂的锌空电池可稳定运行超过230小时，展现出优异的长期耐久性。

应用场景

• 锌空电池：作为空气电极催化剂直接使用，提供高功率密度和长循环稳定性。
• 金属空气电池：双功能催化特性可同时驱动氧还原与析氧反应，适用于各类金属空气电池。
• 电催化氧还原：高密度石墨氮位点促进氧还原反应，替代贵金属铂基催化剂。
• 电催化析氧：较低的OER过电位使其可用于电解水阳极，降低能耗。
• 无金属电催化剂：不含金属成分，避免金属溶出问题，适用于对金属杂质敏感的场景。