通过固相反应制备先进的电催化剂面临着多组分杂化和微观结构调制可控性低的严峻挑战。

近日，南京大学金钟教授，江苏科技大学Junhao Zhang建立了模拟水热固相体系，制备了一种Fe₂O₃/Fe₅C₂/Fe−N−C复合材料，该复合材料由Fe₂O₃/Fe₅C₂纳米颗粒和不同形貌的Fe、N掺杂碳组成。

文章要点

1）研究人员揭示了Fe₂O₃/Fe₅C₂/Fe−N−C复合材料在封闭缺氧空间中不同碳源竞争生长的演化机制。

2）Fe₂O₃/Fe₅C₂纳米粒子的大小和分散性、碳基质的石墨化程度以及它们不同的杂化状态导致了对氧还原反应（ORR）不同的电催化行为。其中，微球形Fe₂O₃/Fe₅C₂/Fe−N−C-3具有最佳的ORR性能，组装后的锌−空气电池的ORR性能全面优于Pt/C电池。

本研究提出了一种温和固相制备技术，可有效控制成分杂交和微结构调制，从而获得多种纳米复合材料，这对先进电催化剂的设计和优化具有重要意义。

参考文献

Xingmei Guo, et al, Controllable Solid-Phase Fabrication of an Fe₂O₃/Fe₅C₂/Fe−N−C Electrocatalyst toward Optimizing the Oxygen Reduction Reaction in Zinc−Air Batteries, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c01318

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c01318