面外极化金属酞菁催化剂

氧还原亲和力增强

通过轴向配位在石墨烯与金属酞菁间引入面外极化,解决了平面结构对O2吸附不足的限制,提升氧还原催化性能。

Li, Xiyu · Wu, Xingshun · Yuan, Zhao · 林运祥 · Jiahui, Zhao · 武传强 · Liu, Hengjie · Shan, Lei · 杨利 · 宋礼 · 江俊

Advanced Materials 2023

具体参数

半波电位
0.925 V
动力学电流密度
26.7 mA cm⁻²

技术优势

氧气吸附更强

轴向氧桥引入面外极化,使酞菁平面外的电荷重新分布,从而增强了金属中心对氧气的吸附能力,为提高ORR活性奠定了基础。

半波电位更高

在可逆氢电极标度下,半波电位达到0.925 V,优于许多已报道的非贵金属催化剂,显示出优异的氧还原催化活性。

动力学电流密度大

动力学电流密度达26.7 mA cm⁻²,表明在低过电位下即可获得较高的反应速率,有利于实际器件的高功率输出。

设计方法通用

通过改变轴向配位区的金属种类(Mₚ和M_G)可以调控面外极化电荷,为设计其他高效催化剂提供了通用策略。

应用场景