SCMs|碱性和酸性条件下均稳定的高效氧电催化剂：具有多活性中心的多孔纳米片复合材料

可逆的氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）需要多种类型的活性中心来缓冲质子耦合/解耦的四电子过程。

近日，武汉理工大学唐浩林教授和中南大学程义教授等人在Science China Materials发表研究论文，通过一种简单环保的熔融NaCl模板法合成了碳包覆FeNi合金、金属-N物种和N缺陷共掺杂的多孔纳米片（FeNi-N/PCN）。

本文要点：

1) 所制备的FeNi-N/PCN作为氧电催化剂在碱性（E_1/2为0.88 V_RHE，E_j=10为1.57 V_RHE）和酸性介质（E_1/2为0.78 V_RHE，E_j=10为1.76 V_RHE）中均表现出优异的ORR和OER性能。

2) 该FeNi-N/PCN催化剂在锌空气电池中表现出224 mW cm^-2的功率密度和691 mA h g^-1的比容量，分别是Pt/RuO₂组合的1.34和1.20倍。

3) FeNi-N/PCN催化剂的优异性能可以归因于具有多类型活性位点的层状碳纳米片结构，包括碳包覆FeNi合金、N缺陷和金属-N位点（M-N_x）。

这项工作为合理设计用于可充电锌空气电池的结构良好的复合碳纳米材料指明了方向。

文章信息

Xia Y., Cheng Y., Wang R., et al. Porous nanosheet composite with multi-type active centers as an efficient and stable oxygen electrocatalyst in alkaline and acid conditions. Sci. China Mater. (2022).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2272-2

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