FeNCOAc单原子催化剂

Fe-N₄位点密集可及

通过羧酸盐接头策略在ZIF-8衍生碳上锚定更多Fe离子，显著提升Fe-N₄位点密度，同时热处理形成的分级孔结构增强传质，使催化剂在碱性介质中表现出优异的氧还原活性。

Dan Wang, Dan · Zha, Sujuan · Li, Yaqiang · Xiaosong, Li · Jibiao, Wang · Yuan, Chu · 陈智

Journal of Colloid and Interface Science 2024

参数信息

半波电位

0.906 V

峰值功率密度

173.9 mW cm⁻²

比容量

770.9 mAh g⁻¹

技术优势

Fe-N₄位点更多

羧酸盐接头在不饱和Zn节点上锚定更多Fe离子，显著提高Fe-N₄位点密度。

传质更强

热处理时OAc氧化腐蚀碳骨架，形成分级孔结构，提高催化剂孔隙率，促进反应物和产物传输。

近铂催化活性

碱性介质中半波电位达0.906 V，远超传统Fe-N-C催化剂，接近Pt/C。

电池性能优异

组装液态锌空气电池峰值功率密度173.9 mW cm⁻²，比容量770.9 mAh g⁻¹，且耐久性出色。

应用场景

• 锌空气电池：直接用FeNCOAc替换Pt基催化剂，降低锌空气电池成本并保持高性能。
• 氧还原催化剂：在碱性介质中提供高半波电位，催化氧还原反应生成水。
• M-N-C催化剂：通过羧酸盐策略提高Fe-N₄位点密度，克服传统Fe-N-C活性不足的问题。
• 金属空气电池：作为空气阴极催化剂，提升金属空气电池的功率密度和稳定性。