对于氧电催化和金属-空气电池来说，开发适合大规模制造高效耐用的催化电极的简易方法具有重要意义。

近日，曼彻斯特大学Zhu Liu提出了一种基于相分离和激光诱导制备三维无粘结剂集成电极的方法。

文章要点

1）聚苯并咪唑(PBI)溶液和含有金属前体的凝固浴之间发生相分离，形成3D互连多孔催化剂前体层。干燥后，通过激光诱导获得离子交换膜，同时将PBI转化为多孔激光诱导石墨烯(HPLIG ),并将金属前体还原为微小的纳米粒子。

2）为了证明这种方法的通用性，制造了具有不同HPLIG杂化催化剂层和基底的IEs。结果显示，以碳纸为基底的IE-NiFe/HPLIG和IE-Co/HPLIG分别表现出优异的析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR)性能。以碳布为基底的具有电催化OER和ORR双功能的柔性IE-NiCoFe/HPLIG被用作可充电水系锌空气电池(ZABs)中的空气阴极，并提供令人满意的163 mW cm^-2的功率密度和10mA cm^-2下1800 h的循环稳定性。该电极还赋予固体ZAB良好的柔性。

这项工作提供了一个工业上可行的解决方案来应对快速制造IEs的挑战。

参考文献

Yang Sha, et al, 3D Binder-free Integrated Electrodes Prepared by Phase Separation and Laser Induction (PSLI) Method for Oxygen Electrocatalysis and Zinc–Air Battery, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200906

https://doi.org/10.1002/aenm.202200906