核壳MOF衍生Fe₃C-Co-NC催化剂

超越商业Pt/C与RuO₂

Fe₃C与相邻单原子位点协同，在锌空电池中实现超高功率密度与循环稳定性

Huaqi, Wang · Chenghong, Sun · Zhu, Enze · Shi, Chaoyang · Yu, Jie · 徐明丽

Journal of Alloys and Compounds 2023

具体参数

半波电位 (ORR)

{'zh': '0.89', 'en': '0.89'} V

过电位 (OER) @10 mA cm⁻²

{'zh': '1.67', 'en': '1.67'} V

峰值功率密度（锌空气电池）

{'zh': '203', 'en': '203'} mW cm⁻²

比容量（锌空气电池）

{'zh': '815', 'en': '815'} mAh g⁻¹

循环稳定性（锌空气电池）

{'zh': '57', 'en': '57'} h

技术优势

超越商业贵金属

Fe₃C-Co-NC的半波电位(0.89 V)和过电位(1.67 V)均优于Pt/C和RuO₂，展现了优异的双功能催化活性。

长效循环无衰减

在锌空气电池中连续充放电57小时后，性能无任何衰减，证明催化剂具有出色的运行稳定性。

高比容量输出

锌空气电池比容量高达815 mAh g⁻¹，得益Fe₃C与单原子位点的协同效应及高比表面积。

应用场景

• 锌空气电池：用于锌空气电池正极催化剂，替代贵金属Pt/C和RuO₂，实现高功率与长循环。
• 氧还原/氧析出催化剂：作为双功能催化剂，在燃料电池和金属空气电池中高效催化ORR和OER。
• 电催化能源转换：在电催化能源转换装置（如锌空气电池）中实现低过电位和高功率密度。
• 金属空气电池正极：用于金属空气电池正极，发挥Fe₃C与单原子位点的协同效应提升性能。