立方体咪唑骨架衍生CoFe合金纳米粒子嵌入N-掺杂石墨化碳中用于锌空气电池放电反应（英文）

被引：12
作者：
杜梓毓
于鹏
王蕾
田春贵
刘旭
张光颖
付宏刚
机构：
[1] KeyLaboratoryofFunctionalInorganicMaterialChemistry,MinistryofEducationofthePeople'sRepublicofChina,HeilongjiangUniversity
来源：
ScienceChinaMaterials | 2020年 / 63卷 / 03期
关键词：
N-doped graphitic carbon; CoFe/NC; oxygen reduction reaction; Zn-air batteries;
D O I：
暂无
中图分类号：
TB383.1 []; TM911.41 [金属-空气电池];
学科分类号：
摘要：
目前,贵金属铂被认为是性能最优异的氧还原催化剂,但是其昂贵的价格、有限的储量制约了其大规模应用,因此制备具有高催化活性和稳定性的过渡金属基催化剂迫在眉睫.在本工作中,我们构筑了一种CoFe合金纳米颗粒嵌入到N-掺杂石墨化碳纳米结构中的复合材料（CoFe/NC）作为氧还原催化剂.我们首先制备了ZIF-67纳米立方体,再利用离子交换法在其骨架中引入Fe2+形成CoFe-ZIF前驱体.通过在惰性气氛下煅烧得到CoFe/NC催化剂.由于钴、铁及氮掺杂的协同作用, CoFe/NC-0.2-900催化剂（在900°C下煅烧掺杂0.2 mmol硫酸亚铁的CoFe/NC）表现出优异的氧还原性能,尤其是极限电流密度(6.4 mA cm-2)远高于Pt/C(5.1 mA cm-2).采用CoFe/NC-0.2-900和NiFeP/NF（负载在泡沫镍上的NiFeP）分别作为放电和充电反应催化剂组装的可充电锌空气电池,与传统的Pt/C+RuO2/C催化剂组装的电池相比,具有较低的充放电电压差、较大的功率密度和更优异的循环稳定性.
引用
收藏
页码：327 / 338
页数：12
相关论文
共 26 条
  • [1] Recent advances in active sites identification and regulation of M-N/C electro-catalysts towards ORR[J]. Jie Liu,Zhao Jin,Xian Wang,Junjie Ge,Changpeng Liu,Wei Xing.Science China(Chemistry). 2019(06)
  • [2] Flexible, Porous, and Metal–Heteroatom?Doped Carbon Nanofibers as Efficient ORR Electrocatalysts for Zn–Air Battery
    Qijian Niu
    Binling Chen
    Junxia Guo
    Jun Nie
    Xindong Guo
    Guiping Ma
    [J]. Nano-Micro Letters, 2019, 11 (01) : 147 - 163
  • [3] Covalent organic frameworks derived hollow structured N-doped noble carbon for asymmetric-electrolyte Zn-air battery[J]. Pingwei Cai,Xinxin Peng,Junheng Huang,Jingchun Jia,Xiang Hu,Zhenhai Wen.Science China(Chemistry). 2019(03)
  • [4] 咪唑鎓盐官能化阳离子型金属-有机框架衍生的多孔氮/卤素双掺杂纳米碳高效氧还原催化剂（英文）
    伍巧
    梁均
    伊俊东
    石鹏超
    黄远标
    曹荣
    [J]. ScienceChinaMaterials, 2019, 62 (05) : 671 - 680
  • [5] N掺杂碳包覆的Co3O4纳米片/碳布复合材料用于稳定的可充电Zn空气电池（英文）
    刘奇
    王蕾
    刘旭
    于鹏
    田春贵
    付宏刚
    [J]. ScienceChinaMaterials, 2019, 62 (05) : 624 - 632
  • [6] Co-V双金属基纳米片用于有效电催化全解水（英文）
    肖英璐
    田春贵
    田玫
    吴爱平
    闫海静
    陈聪芳
    王蕾
    焦艳清
    付宏刚
    [J]. ScienceChinaMaterials, 2018, 61 (01) : 80 - 90
  • [7] Triple‐Shelled Manganese–Cobalt Oxide Hollow Dodecahedra with Highly Enhanced Performance for Rechargeable Alkaline Batteries[J] . Chuangwei Jiao,Dr. Zumin Wang,Dr. Xiaoxian Zhao,Dr. Huan Wang,Jing Wang,Prof. Ranbo Yu,Prof. Dan Wang.Angewandte Chemie International Edition . 2019 (4)
  • [8] Metal-Organic Frameworks Derived Reverse-Encapsulation Co-NC@Mo 2 C Complex for Efficient Overall Water Splitting[J] . Qirui Liang,Huihui Jin,Zhe Wang,Yuli Xiong,Shuai Yuan,Xianci Zeng,Daping He,Shichun Mu.Nano Energy . 2018
  • [9] Rational Design of Dodecahedral MnCo2O4.5 Hollowed‐Out Nanocages as Efficient Bifunctional Electrocatalysts for Oxygen Reduction and Evolution[J] . Zhengyu Bai,Jinmeng Heng,Qing Zhang,Lin Yang,Fangfang Chang.Advanced Energy Materials . 2018 (34)
  • [10] A Stable Bifunctional Catalyst for Rechargeable Zinc–Air Batteries: Iron–Cobalt Nanoparticles Embedded in a Nitrogen‐Doped 3D Carbon Matrix[J] . Xu Liu,Prof. Lei Wang,Dr. Peng Yu,Prof. Chungui Tian,Dr. Fanfei Sun,Jingyuan Ma,Prof. Wei Li,Prof. Honggang Fu.Angewandte Chemie International Edition . 2018 (49)
123