将高效氧电催化剂直接集成到空气电极中是锌空气电池获得更高电化学性能的关键。

近日，华中科技大学夏宝玉教授，Kai Qi报道了通过静电纺丝，然后进行简单的热处理，制造出与双功能氧电催化剂集成的自支撑空气电极。

文章要点

1）该膜电极由电纺碳纳米纤维表面的钴纳米粒子修饰的氮杂碳纳米线（Co/CNWs/CNFs）组成。N掺杂和分散在碳基体中的Co物种的配位生成了丰富的Co-N-C位用于双功能催化。此外，层次化的自立膜本身作为机械衬底、活性组分和传递通道，可以暴露出更多的活性中心，并赋予其更高的电化学耐久性。

2）得益于上述协同优势，Co/CNWs/CNFs杂化材料在ORR和OER中表现出良好的电催化活性和耐久性。当用作自立式空气电极时，开发的可充电ZABs具有304 mW cm^-2的高功率密度和5 mA cm^-2下1500 h以上的出色循环稳定性。此外，这种自立式膜电极在固态ZAB中也表现出了出色的性能，开路电压为1.55 V，功率密度为176 mW cm^-2，在1 mA cm^-2下稳定循环超过40 h。

这项工作有望为制造集成电极提供一个令人信服的新概念，以实现简单的组装和高性能的能量转换等。

参考文献

Chenfeng Xia, et al, Electrospinning Synthesis of Self-Standing  Cobalt/Nanocarbon Hybrid Membrane for Long-Life Rechargeable Zinc–Air Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202105021

https://doi.org/10.1002/adfm.202105021