设计和合成价格合理的高催化活性双功能催化剂对于实现Li-O₂电池的实用化非常重要。

有鉴于此，韩国大邱庆博科学技术研究所（Daegu-Gyeongbuk Institute of Science & Technology, DGIST）Sangaraju Shanmugam等报道发展了一种含有RuFe纳米粒子修饰在高比表面掺氮多孔碳基底构建的双功能催化剂（RuFe@C），这种催化剂表现了677 m² g^-1的高比表面积，9.52 nm的孔直径，较高的孔体积（0.3 cm³ g^-1）。实现了较高的氧还原活性和产氧活性，展示了优异的双功能电催化活性。

本文要点：

（1）

这种优异的双功能催化活性来自于RuFe@NC催化剂中多个催化活性位点之间的协同作用，以及基底具有较高的导电能力能够调控催化剂的催化活性。进一步的，通过将这种催化剂作为电极构建了可充放电金属-空气电池，构建的Li-O₂电池能够进行高活性催化反应，基本上没有电池的电压损失。

（2）

在100 mA g^-1时，Li-O₂电池实现了11129 mAh g^-1的放电容量，说明这种材料构建的Li-O₂电池能够具有高倍率充放电能力，在电池的充电、放电、循环过程中电池展示了高活性和稳定性。这种RuFe@NC催化剂能够作为一种具有前景的电极材料用于非溶液/溶液型金属-空气电池。

参考文献

Junhyung Hong, Suyeon Hyun, Maxwell Tsipoaka, Jitendra S Samdani, and Sangaraju Shanmugam*,RuFe Alloy Nanoparticle-Supported Mesoporous Carbon: Efficient Bifunctional Catalyst for Li-O₂ and Zn–Air Batteries, ACS Catal. 2022, 12, 1718–1731

DOI: 10.1021/acscatal.1c04527

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04527