开发对氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）具有良好活性和稳定性的双功能电催化剂对金属-空气二次电池的实际应用具有重要意义。

近日，湖北师范大学Yisi Liu，湖南师范大学Yahui Yang报道了一种以bio-MoF-1为自模板剂的双金属离子共交换复合热解方法，合成了NiCo纳米合金-Co-N₄嵌入型多孔碳（CoNi-CoN₄-HPC-900），该材料具有良好的导电性、较大的比表面积和丰富的高度分散的CoNi-CoN₄活性中心，在碱性溶液中对ORR和OER都具有良好的电催化活性。

文章要点

1）原位拉曼光谱表明，Co(Ni)(II和Ⅲ)物种通过氧化还原发生电催化过程。此外，研究人员利用密度泛函理论（DFT）计算研究了CoNi-CoN₄和CoN₄活性中心上的ORR和OER活性。

2）实验结果显示，CoNi-CoN₄-HPC-900作为正极，赋予了柔性可充电锌-空气电池1.50V的开路电压和116 mW cm^-2的峰值功率密度，并具有良好的柔性和循环稳定性。

这种MOF的双金属离子共交换策略为设计和制备金属-空气电池中的双功能电催化剂提供了一种有效的方法，同时也带来了对ORR和OER基本原理的深入了解。

参考文献

Yisi Liu, Zhicheng Chen, Zongxu Li, Nian Zhao, Yunlong Xie, Yue Du, Jinnan Xuan, Dongbin Xiong, Jianqing Zhou, Ling Cai and Yahui Yang, CoNi Nanoalloy-Co-N₄ composite Active Sites Embedded in Hierarchical Porous Carbon as Bi-functional Catalysts for Flexible Zn-Air Battery, Nano Energy, (2022)

DOI：10.1016/j.nanoen.2022.107325

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107325