北航JACS：<1 nm的高熵氧化物OER-ORR双功能光电催化

纳米技术

2024-04-05

由于缺乏高活新且价格合理的催化剂，Zn-空气电池的大规模应用受到显著阻碍。高熵氧化物具有独特的结构和性能，因此是具有前景的Zn-空气电池材料。但是传统高温合成高熵氧化物的方法得到暴露活性位点比例较低并且高熵氧化物的尺寸达到微米。

有鉴于此，北京航空航天大学张瑜教授、刘俊利副教授等报道多金属氧簇构筑<1 nm的二维高熵氧化物，在Zn-空气电池中表现优异的光电催化OER、ORR性能。

本文要点

（1）

构筑的尺寸<1 nm并且独特二维结构的高熵氧化物具有精确的原子分布，在光照射下的OER和ORR双功能催化活性都得以增强。

（2）

将二维高熵氧化物-POM作为阳极催化剂，CoFeNiMnCuZnO_x-磷钼酸材料在可见光照射下达到2 mA cm^-2电流密度的充放电电压差仅为0.25 V。构筑的电池在2 mA cm^-2或10 mA cm^-2电流密度的稳定工作时间分别达到1600 h和930 h。

参考文献

Huaiyun Ge, Lirong Zheng, Guobao Yuan, Wenxiong Shi, Junli Liu*, Yu Zhang*, and Xun Wang, Polyoxometallate Cluster Induced High-Entropy Oxide Sub-1 nm Nanosheets as Photoelectrocatalysts for Zn–Air Batteries, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00652

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00652