大多数金属-有机骨架(MOF)材料的差的电导率和较低的固有电催化活性极大地限制了它们作为氧还原反应(ORR)电催化剂的直接应用。
有鉴于此,中山大学卢锡洪教授和海南大学王桂振等人,报道了通过引入连接体缺陷增加金属位点的内在活性和电导率,有效地触发叶状沸石咪唑酸酯骨架(ZIF)的ORR活性。
本文要点
1)提出了一种简单而有效的策略,通过制造连接体缺陷,从根本上提高叶状咪唑沸石骨架(简称ZIF)的ORR性能。
2)实验结果表明,经低温热处理后,部分咪唑分子在不破坏ZIF结构完整性的情况下被成功地从ZIF中去除,从而形成不饱和金属位点,提高了电子输运速率。
3)结果,与ZIF相比,D‐ZIF获得了更小的0.86 V的起始电位和更高的0.60 V的半波电位。此外,D-ZIF的较低Tafel斜率表明其动力学过程优于ZIF。最后,以D-ZIF作为空气阴极的液态ZAB具有很高的开路电压和良好的循环稳定性。
总之,该工作提出的策略增加了金属位点的固有活性和导电性,但保留了ZIF的结构完整性,这为有机金属氧化物直接作为电催化剂提供了重要的前景。
参考文献:
Fan Yang et al. Linker Defects Triggering Boosted Oxygen Reduction Activity of Co/Zn‐ZIF Nanosheet Arrays for Rechargeable Zn–Air batteries. Small, 2020.
DOI: 10.1002/smll.202007085
https://doi.org/10.1002/smll.202007085