Chem. Eur. J. ：Se, N共掺杂石墨碳与CoFe合金耦合作为锌空气电池的高效双功能催化剂

锌空气电池(ZABs)因其具有成本效益、环境友好、优异的安全性和较高的理论能量密度而受到越来越多的关注。然而，ZABs存在氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)动力学较缓慢的问题，这大大阻碍了他的实际应用。贵金属催化剂(Pt/C、RuO₂、Ir/C等)虽然表现出优异的ORR或OER催化活性，但成本高、耐久性差、功能单一也严重限制了其规模化生产和应用。虽然目前双金属合金催化剂已经取得了优异的电催化活性，但要控制纳米颗粒的大小和结构也是极具挑战性的。这是由于高温容易导致合金结块，导致电催化性能急剧下降。低温热解可以减轻团聚，但会降低碳基体的石墨化程度，减弱合金与碳基体的相互作用，从而降低了催化剂的ORR/OER性能和稳定性。

近日，重庆大学王煜课题组采用简单的水热热解工艺制备了新型的分散在Se, N共掺杂石墨碳(CoFe/Se@CN)上Co₃Fe₇合金纳米颗粒。合金与石墨碳之间的强锚定效应增加了催化剂的稳定性，使纳米颗粒分散良好。丰富的结构缺陷大大提高了ORR和OER活性。CoFe/Se@CN的比表面积和丰富的介孔也大大提高了CoFe纳米颗粒的负载以及质量和电子的传递效率。此外，用CoFe/Se@CN组装的可充电ZABs性能远优于贵金属组装的ZABs。这项研究为探索具有高效电催化性能的双功能碳基材料提供了一种非常可行有效的策略。

论文信息

CoFe Alloys Dispersed on Se, N Co-Doped Graphitic Carbon as Efficient Bifunctional Catalysts for Zn-Air Batteries

Longhua Dai, Dr. Chuanzhen Feng, Dr. Yangjun Luo, Dr. Jin Wan, Yue Sun, Yanan Zheng, Prof. Huijuan Zhang, Prof. Yu Wang

Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202303173