氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）一般由贵金属（Pt）和金属氧化物（IrO₂）催化，存在价格昂贵、选择性差、稳定性差等缺点。

近日，兰州大学彭尚龙教授报道了一种由碳化金属有机骨架（MOF）衍生物制备的MnO掺杂CoN_x/N-PC复合材料（Mn-CoN_x/N-PC）作为双功能电催化剂，以同时提高ORR和OER催化性能。

文章要点

1）N与金属元素之间有很强的配位作用，因此引入N可以明显提高用于ORR的Co-N-C催化活性中心的含量。同时，Mn掺杂显著调节了Co元素的电子结构，增加了Co⁰的含量，从而提供了有效的OER活性中心。

2）实验结果显示，Mn-CoN_x/N-PC催化剂具有超强的双功能电催化活性，半波电位为0.85 V，优于20%Pt/C催化剂（0.82 V）。进一步的，将Mn-CoN_x/NPC电催化剂用于锌-空气电池，其具有较高的功率密度（145 mW cm⁻²）和良好的循环性能。

本研究为构建低成本、高效率、耐用的锌-空气电池过渡金属基双功能电极提供了一种简便的方法。

参考文献

Hanzhen Zheng, et al, Mn, N co-doped Co nanoparticles/porous carbon as air cathode for highly efficient rechargeable Zn-air batteries, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-021-3837-6

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3837-6