开发低成本、高效、稳定的用于氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)和析氢反应(HER)的三功能电催化剂仍然是一个重大挑战。

近日，青岛科技大学王磊教授，Xiaobin Liu报道了一种由Co_5.47N和Co₇Fe₃ (CoFeN)组成的三功能电催化剂，并将其嵌入到1D N掺杂的碳纳米管修饰的三维（3D）十字碳基体（NCNTs//CCM）中。

文章要点

1）得益于强大的界面结合Co_5.47N/Co₇Fe₃的强大界面结合和具有大表面积的1D/3D层次结构，所制备的CoFeN-NCNTs//CCM对ORR（半波电位为0.84 V）、OER（在10 mA cm^-2时为320 mV）和HER（在10 mA cm^-2时为−151 mV）具有三功能电催化活性。

2）组装后的锌空气电池具有高的功率密度（145 mW cm^-2）、高的充放电性能（10 mA cm^-2时的电压间隙为0.76V）和长期循环稳定性（超过445 h）。得到的整体水分解电池在1.63 V时的电流密度达到10 mA cm^-2，可以媲美最佳的三功能电催化剂。此外，利用自组装的锌空气电池成功地为整体水分解系统提供了动力，突出了CoFeN-NCNTs//CCM用于可持续储能和转换系统功能材料的巨大潜力。

参考文献

Guizhong Zhou, et al, 1D/3D Heterogeneous Assembling Body as Trifunctional Electrocatalysts Enabling Zinc–Air Battery and Self-Powered Overall Water Splitting, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202107608

https://doi.org/10.1002/adfm.202107608