钴掺杂镍/氟化镍异质结电催化剂

苦瓜状多孔碳纤维

通过钴掺杂调控电子结构，优化反应中间体吸附与脱附，显著提升氧还原和析氧双向催化性能。

Wang, Yilong · Hao, Wang · Hao, Chi · Yewen, Shui · Jinyu, Han · Wenlong, Kong · Gao, Lu · 邓南平 · 夏良君 · 康卫民

Applied Catalysis B: Environmental 2025

技术优势

高过电位有效缓解

通过钴掺杂调节Ni/NiF₂异质结的电子分布，优化了反应物在活性位点的吸附与产物脱附，从根本上降低氧催化过电位。

增加活性位点

苦瓜状粗糙表面与三维多孔碳纤维网络有效增大比表面积，暴露出更多催化活性位点，提高反应效率。

导电性增强

氮氟掺杂的碳纳米纤维网络提供三维互连导电通道，促进电子传输，改善催化过程中的电荷转移。

应用场景

• 锌空气电池：提供高效稳定的双功能氧催化剂，降低充放电极化，提升锌空电池能量效率和循环寿命。
• 双功能电催化：同时加速氧还原和析氧反应，简化电极设计，避免使用两种单一功能催化剂。
• 水分解制氢：用作析氧反应催化剂，降低水分解的过电位，提高制氢能效。
• 金属空气电池：作为空气阴极的双功能催化剂，适用于各类金属空气电池，提升充放电性能。