可充电锌空气电池由于其固有的安全性、低成本和实现高循环电流密度和长循环寿命的可行性，而成为有前途的下一代储能设备。然而，它们涉及氧还原和析氧反应的阴极反应在动力学上非常缓慢，因此需要高性能的不含贵金属的双功能电催化剂，其性能要超过当前基于贵金属的基准。

有鉴于此，北京理工大学李博权副研究员等人，设计制备了一种复合型双功能ORR/OER电催化剂，实现了高本征活性的Co–N–C和NiFe LDH位点在电子/离子通路上的有效整合。

本文要点

1）制备了一种不含贵金属的双功能电催化剂，该催化剂具有超高的双功能活性，在可充电锌空气电池中具有优异的性能。具体而言，选择了原子级的Co–N–C和NiFe层状双氢氧化物（LDHs）分别作为氧还原和析氧反应活性位点，并进一步合理集成得到CoNC@LDH复合电催化剂。

2）CoNC@LDH型电催化剂表现出显著的双功能活性，其指标ΔE为0.63 V，远远超过贵金属基Pt/C+Ir/C基准催化剂(ΔE = 0.77 V)和大多数报道的电催化剂。

3）相应地，可充电锌空气电池实现了超长寿命（在10 mA cm^-2下超过3600个循环）和出色的倍率性能（100 mA cm^-2下的循环电流密度）。

总之，该工作设计制备了一种优异的双功能氧电催化剂，赋予了高效率和长周期的可充电锌-空气电池以实现有效的可持续储能。

参考文献：

Chang‐Xin Zhao et al. A ΔE = 0.63 V Bifunctional Oxygen Electrocatalyst Enables High‐Rate and Long‐Cycling Zinc–Air Batteries. Advanced Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adma.202008606

https://doi.org/10.1002/adma.202008606