SCMs|高性能三功能催化剂FeCo-P/PNC用于高效制氢和柔性锌-空气电池
开发高效且性能稳定的氧析出(OER)、氧还原(ORR)和氢析出(HER)三功能催化剂是制备能源存储与转换设备的关键。近日，东北电力大学杨淼森教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，使用一步磷化法，在氮磷共掺杂碳基上制备了FeCo金属合金/磷化物催化剂(FeCo-P/PNC)。
图1 FeCo-P/PNC的合成示意图。
该催化剂显示了良好的ORR性能，展现了0.86 V (vs. RHE，相对于可逆氢电极)的半波电位；在OER和HER反应中，催化剂在10 mA cm−2的电流密度下的过电位分别为350和158 mV。密度泛函理论计算表明，磷在FeCo磷化物和碳基体中皆起主导作用，使得该催化剂同时具有良好的ORR、OER和HER功能。
图2 可充电锌-空气电池的电化学性能。
以FeCo-P/PNC为空气阴极组装的水系电池和柔性锌-空气电池的峰值功率密度分别为195.1和90.8 mW cm−2，且两种电池均具有优异的充放电性能、长寿命和高柔性。此外，自供能的整体水分解系统表现出较低的(1.71 V)工作电压以驱动10 mA cm−2的电流密度，进一步证实了该催化剂出色的多功能性。
文章信息
Miaosen Yang, Yifan Liu, Jiaqiang Sun, et al. Integration of partially phosphatized bimetal centers into trifunctional catalyst for high-performance hydrogen production and flexible Zn-air battery. SCIENCE CHINA Materials, https://doi.org/10.1007/s40843-021-1902-2
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