Co纳米颗粒修饰不对称Co–N/O–C催化剂

Co纳米颗粒与不对称N/O配位协同增强ORR

通过Co纳米颗粒与不对称N/O配位协同调控单原子Co位点的电子结构，大幅提升氧还原催化活性，尤其在酸性介质中表现突出。

Wu, Yunping · Zhengyu, Wei · 魏玮 · 孙磊

ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2025

具体参数

半波电位

{'zh': '0.90', 'en': '0.90'} V vs. RHE

半波电位

{'zh': '0.77', 'en': '0.77'} V vs. RHE

峰值功率密度

{'zh': '226.7', 'en': '226.7'} mW cm⁻²

循环稳定性

{'zh': '240', 'en': '240'} h

技术优势

酸里也扛得住

不对称N/O配位与Co纳米颗粒协同调变电子结构，加速电荷转移，使催化剂在酸性介质中维持可观活性。

能跑240小时

锌空气电池在10 mA cm⁻²下连续充放电超过240小时仍保持稳定，证明催化剂结构持久耐用。

功率给得足

锌空气电池峰值功率密度达到226.7 mW cm⁻²，显著高于常规单原子催化剂组装的器件。

应用场景

• 氧还原电催化：替代传统贵金属催化剂，降低成本并提升酸性稳定性。
• 燃料电池阴极催化剂：作为阴极催化层，在酸性条件下高效催化氧还原。
• 锌空气电池空气阴极：用作空气阴极，实现高功率密度与长循环寿命。
• 单原子催化剂：引入不对称配位与纳米颗粒协同，突破单原子本征活性瓶颈。