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PNAS：构建分子金属在异相金属烯上的中继催化实现高性能可充电硝酸锌/乙醇电池

NavyLIu
2023-12-20


image.png硝酸锌电池可以将能源供应、氨电合成和污水处理集成到一个电化学设备中。然而，目前的硝酸锌电池仍存在能量密度低和充电能力差的问题。在此，新加坡科技研究局Xi Shibo、香港理工大学Zhu Ye、Huang Bolong、香港城市大学Fan Zhanxi报道了四苯基卟啉（tpp）修饰异相（非晶/结晶）铑铜合金金属烯（RhCuM-tpp）的合成。

 

本文要点：

1) 作者以RhCu M-tpp为双功能催化剂，在中性溶液中进行硝酸盐还原反应（NO3RR）和乙醇氧化反应，并成功构建了一种高可充电、低过电位的硝酸锌/乙醇电池，该电池具有117364.6 Wh kg−1的能量密度、优异的倍率性能、约400次循环的优异循环稳定性。

2) 原位实验研究和理论计算表明，在RhCu M-tpp上的NO3RR中存在分子金属中继催化，其通过低能垒途径显著促进氨的选择性和反应动力学。该工作为高性能锌基混合能源系统提供了一种有效的多功能金属基催化剂设计策略。

 

参考文献：

Jingwen Zhou et.al Constructing molecule-metal relay catalysis over heterophase metallene for high-performance rechargeable zinc-nitrate/ethanol batteries PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2311149120

https://doi.org/10.1073/pnas.2311149120




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