AEM：用于高质量负载锌-硒电池的具有增强的动力学和硒利用率的电催化硒氧化还原反应

电池通常具有与质量负载相关的电化学性能。以Se正极为例，随着Se质量负载量的增加，Se的反应动力学、利用率和循环寿命严重恶化。

近日，香港城市大学支春义教授，香港理工大学Haitao Huang，东莞松山湖材料实验室Hongfei Li提出了一种电催化Se还原/氧化反应策略，以实现高Se负载量、快速动力学和高Se利用率的Zn||Se电池。

文章要点

1）具体来说，Cu和Co过渡金属物种在主体的通道结构中的协同作用可以有效地固定和催化循环过程中的Se_n，从而促进Se的利用和6-电子（Se⁴⁺↔Se^2-）的转化动力学。特别是，Cu[Co(CN)₆]对Se的还原表现出极低的能垒(1.63 kJ mol^-1)和低的Tafel斜率(95.23 mV dec^-1)，对Se的氧化具有最高的电流响应。

2）采用Se-in-Cu[Co(CN)₆]正极的锌电池在0.2 A g^-1下的容量为664.7 mAh g^-1，即使在10 A g^-1的情况下也能达到430.6 mAh g^-1的优异倍率性能，并且循环寿命长达6000次以上，容量保持率为90.6%。此外，高Se负载量（≈12.3 mg_(Se)cm^-2）的A-h级（≈1350 mAh）Zn||Se软包电池具有83.3%的高Se利用率和良好的循环稳定性，400次循环后仍保持89.4%的初始容量，库仑效率超过98%。

参考文献

Longtao Ma, et al, Electrocatalytic Selenium Redox Reaction for High-Mass-Loading Zinc-Selenium Batteries with Improved Kinetics and Selenium Utilization, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201322

https://doi.org/10.1002/aenm.202201322