Small：担载型FeNi合金/掺氮CNT用于OER、ORR、Zn-空气电池

纳米技术

2021-01-03

 开发用于动力学缓慢的ORR、OER反应的高活性电催化剂对于金属-空气电池非常关键，而且有较大挑战。有鉴于此，苏州大学杨瑞枝、Mark H Rümmeli等报道了一种新颖、方便的自喷射气相生长方法，实现了在棉垫上生长组装在N修饰碳纳米管（NCNT）中的高度分散FeNi合金纳米粒子。

 本文要点：

（1）

合成的FeNi@NCNT-CP材料实现了优异的双功能催化活性，在ORR反应中的半波电位达到0.85 V，在OER反应中10 mA cm^-2电流密度中的电位仅仅为1.59 V。通过FeNi合金纳米粒子和NCNT的协同催化作用，FeNi@NCNT-CP材料表现了优异的稳定性，经历10000次循环后ORR、OER催化的能垒仅仅0.73 V。

（2）

将FeNi@NCNT-CP材料用于可充电Zn-空气电池，体现了优异的催化活性，比Pt/C、IrO₂组装的电池有更好的性能。FeNi@NCNT-CP材料的最高功率密度达到200 mW cm^-2，循环稳定时间超过250 h，本文工作为开发金属-空气电池阴极材料提供指导和经验。

参考文献

Xiangjun Zheng, Xuecheng Cao, Kai Zeng, Jin Yan, Zhihui Sun, Mark H Rümmeli,* and Ruizhi Yang*, A Self-Jet Vapor-Phase Growth of 3D FeNi@NCNT Clusters as Efficient Oxygen Electrocatalysts for Zinc-Air Batteries, Small 2020, 2006183

DOI: 10.1002/smll.202006183

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202006183