N桥接Fe-Cu双原子催化剂

双介质半波电位提升

该双原子催化剂通过Fe和Cu位点间的协同电子调控，在碱性和酸性介质中均实现显著的氧还原性能提升。

孔凡涛 · Min, Wang · Huang, Yifan · Meng, Ge · Chen, Meixin · Tian, Han · Chen, Yafeng · Chang, Chen · Chang, Ziwei · 崔香枝 · 施剑林

Energy Storage Materials 2023

参数信息

半波电位（碱性）

0.94 V

半波电位（酸性）

0.80 V

功率密度（柔性锌空电池）

83 mW cm⁻²

最大功率输出（H₂-O₂燃料电池）

875 mW cm⁻²

技术优势

半波电位高

Fe和Cu位点间的电子转移和电荷极化优化了氧还原中间体的吸附自由能，提高了催化活性。

电池功率高

以该催化剂为阴极的柔性锌空电池和H₂-O₂燃料电池分别实现了 83 mW cm⁻² 和 875 mW cm⁻² 的功率输出。

应用场景

• 锌空电池：用作锌空电池阴极催化剂，提升电池功率密度。
• 质子交换膜燃料电池：用作质子交换膜燃料电池阴极催化剂，提高最大功率输出。
• 氧还原催化剂：在酸碱介质中均实现高半波电位，可直接替代现有氧还原催化剂。
• 柔性储能器件：作为柔性锌空电池阴极材料，满足可穿戴设备供电需求。