世界科学出版社 铁@NCG是通过热解无溶剂形成的铁螯合物和额外的小分子氮源尿素来制备的
所形成的催化剂在碱性介质中对ORR和OER表现出双功能催化性能,在锌空气电池中表现出较高的功率密度和优异的充放电耐久性
信用:世界科学出版社 在《纳米》杂志发表的一份报告中,中国四川科技大学的一组研究人员开发了氮掺杂碳包覆过渡金属催化剂,用于氧还原反应和析氧反应(OER),以优化锌空气电池的性能
以小分子氮源铁-壳聚糖螯合物和尿素的混合物为原料,通过热解制备了三维多孔石墨烯状碳层包裹的铁/Fe3C(铁@NCG)
螯合物的空间限制效应抑制了Fe3+离子的团聚,小分子氮源促进了氮构型的调节
用铁@NCG催化剂组装的锌空气电池表现出良好的性能
催化剂铁@NCG显示出显著的ORR/OER双功能催化活性,半波电位为0
86伏,中等电位差为0
碱性介质中85伏
“以铁@NCG为正负催化剂组装的锌空气电池表现出良好的放电平台、高峰值功率密度、高能量密度和高循环稳定性
雷英博士说
D
,论文的相应作者
这项研究的特别之处在于,铁@NCG是通过热解无溶剂形成的螯合铁和额外的小分子氮源尿素而制备的
利用g-C3N4分解产生的CN气体(如C2N2+、C3N2+、C3N3+)对自掺氮碳化壳聚糖进行原位氮掺杂和刻蚀,有助于电子结构的调控和碳骨架中孔结构的形成
此外,铁的均匀分布可归因于铁-壳聚糖螯合化合物前体的分子水平螯合空间限制效应,其中壳聚糖分子作为“栅栏”有效地减少Fe3+离子的过度聚集
该小组随后测试了产品的电催化性能
来自四川科技大学的这组研究人员的工作导致了电催化材料的令人兴奋的发展
这项工作表明,一个简单和通用的策略也可以扩展到其他过渡金属电催化剂的碳涂层的合成
该研究领域最引人入胜的前沿之一可能是结合螯合空间限制策略和氮构型的调节
了解这些过程将提高材料和设备的性能,从而改善我们所有人的生活
最近,该小组一直致力于电催化材料的多功能转化和器件组装
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