金属-氧键可以显著影响金属氧化物基催化剂的氧反应动力学过程,但其仍面临认知有限和调控不足的瓶颈。在这里,华南理工大学丘勇才、同济大学潘争辉开发了一种独特的策略,即通过离子交换实现非晶/晶体异质结对金属-氧键结构的精确调整。
本文要点:
1) 与原始非晶CoSnO3–y相比,铁离子交换诱导的非晶/晶体结构增强了Sn–O键,并削弱了Co–O键的强度,以及引入了额外的Fe–O键。金属-氧键结构的优化主要以引入晶体结构为主,并且其通过引入Fe–O键和富Co缺陷得到进一步促进。
2) Fe掺杂的非晶/晶体催化剂(Co1–xSnO3–y-Fe0.021-A/C)具有优异的析氧反应和氧还原反应催化活性,并且具有较小的电位差(ΔE=0.687 V),而基于Co1–xMnO3–y-Fe 0.021-A/C的锌-空气电池具有优异的输出功率密度、循环性能和灵活性。
Changchun Ye et.al Tailoring Metal–Oxygen Bonds Boosts Oxygen Reaction Kinetics for High-Performance Zinc–Air Batteries Nano Letters 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00053
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00053