缺陷边缘Fe-N₄单原子催化剂

加速OH*脱附

碳空位修饰的缺陷边缘Fe-N₄位点削弱OH*吸附自由能并抑制铁溶解，显著加速氧还原动力学。

Zhou, Shilong · Chao, Chen · Xia, Jiawei · Li, Le · 钱惺悦 · 银凤翔 · 戴国洪 · 何光裕 · 陈群 · 陈海群

Journal of Materials Science and Technology 2024

参数信息

比容量

819.95 mAh gZn⁻¹

循环寿命

500 h

技术优势

加速ORR动力学

缺陷边缘Fe-N₄位点削弱OH*吸附自由能，并阻碍Fe中心溶解，从而显著加快氧还原反应。

长循环寿命

液态锌空电池可持续循环超过500小时，说明催化剂在实际工况下具有很好的稳定性。

高比容量

液态锌空电池比容量达到819.95 mAh gZn⁻¹，显示催化剂对锌的高利用率。

柔性可折叠

柔性全固态锌空电池在不同弯曲角度下均表现出出色的折叠性能，适合可穿戴设备。

应用场景

• 锌空气电池：替代传统贵金属催化剂，降低锌空电池成本并提升寿命。
• ORR催化剂：提供高效稳定的非贵金属ORR催化位点，改善氧还原动力学。
• 柔性电池：使电池在弯曲变形下仍能稳定工作，适配可穿戴电子。
• 单原子催化剂：利用缺陷边缘Fe-N₄单原子位点实现高原子利用率与可调控的配位环境。