开发非贵金属双功能氧还原和析氧反应(ORR/OER)催化剂是提高锌-空气电池反应效率的一项重要任务。Co基催化剂由于Co元素的多价性，被认为是一种很有前景的ORR和OER催化剂。近日，清华大学Jinghong Li，黑龙江大学Honggang Fu，Lei Wang等多团队合作，报道了以碳毡为载体，在Co-N-C纳米片上合成Co纳米岛催化剂(Co/Co–N–C)。高OER活性的金属Co岛与具有优异ORR性能的Co–N–C纳米片的协同作用使得Co/Co–N–C催化剂具有良好的双功能催化性能。小波变换扩展X射线吸收精细光谱和X射线光电子光谱证实了Co(主要是Co⁰)和Co–N–C (主要是Co²⁺和Co³⁺)结构的形成。作为空气‐阴极，所组装的锌-空气电池具有较小的充放电电压间隙(0.82 V@10 mA cm⁻²)和高的功率密度（132 mW cm⁻²），优于商用Pt/C催化剂。此外，Co/Co–N–C在电缆柔性充电锌-空气电池显示出良好的弯曲性和耐久性。作者进一步进行DFT计算与实验研究阐明了锌空气电池Co/Co–N–C阴极氧反应的活性位点。

Peng Yu, Lei Wang,* Jinghong Li,* Honggang Fu*, et al. Co Nanoislands Rooted on Co–N–C Nanosheets as Efficient Oxygen Electrocatalyst for Zn–Air Batteries. Adv. Mater. 2019,

DOI: 10.1002/adma.201901666

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901666