水系鋅空氣電池具有高理論能量密度、高安全性和低成本等優(yōu)勢,在柔性和可穿戴電子設備等領域具有潛在商用價值。鋅空氣電池正極氧還原反應(ORR)遲滯的反應動力學導致電池放電過程產(chǎn)生較大的過電位,嚴重影響了電池的實際能量密度。Fe-NxC單原子催化劑(SAC)既可以最大程度上提高Fe-Nx活性位點的比例,又可以提高對特定反應途徑(如四電子ORR)的選擇性。但金屬原子在高溫下燒結極易發(fā)生遷移和團聚,形成金屬團簇或金屬納米顆粒。此外,碳載體有限或單一的孔隙結構進一步限制了三相界面?zhèn)髻|擴散速率和Fe-Nx活性位點的充分利用。納米纖維素氣凝膠是一種結合了傳統(tǒng)氣凝膠及纖維素本身優(yōu)良性能的新型材料,具有綠色環(huán)?沙掷m(xù)、高孔隙率、大比表面積、低密度等優(yōu)良特性,可以作為Fe-NxC SAC的優(yōu)良載體。然而,如何精確引入金屬原子并優(yōu)化其在氣凝膠的空間分布和配位環(huán)境仍然是一個重大挑戰(zhàn)。
圖7. Fe-SA@PNC組裝的鋅-空氣電池性能表征。
文章鏈接:Chemical vapor deposition strategy for inserting atomic FeN4 sites into 3D porous honeycomb carbon aerogels as oxygen reduction reaction catalysts in high-performance Zn-air batteries.
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142719
- 華南師大張振、湖北大學尤俊 Carbohyd. Polym.:“準溶劑”自剝離法低能耗制備纖維素納米纖維 2025-04-24
- 武漢理工楊全嶺/石竹群、陜科大孫梓雄 CRPS:基于羧基位點的多級胺改性纖維素納米纖維多孔氣凝膠膜摩擦電材料 2024-05-03
- 華南理工劉偉峰和廣東工大邱學青 ACS SCE:溶脹輔助預拉伸制備CNF/LS取向增強PVA復合膜 2024-04-15
- 東華大學朱美芳院士/葉長懷團隊 AFM:具有優(yōu)異力學和隔熱性能二氧化硅/芳綸納米纖維雙網(wǎng)絡復合氣凝膠纖維用于耐火型摩擦納米發(fā)電機 2024-08-24
- 陜科大張美云教授團隊《Compos. Part B-Eng.》綜述:芳綸納米纖維基功能復合材料-制備、應用與前景 2024-01-24
- 迪肯大學類偉巍教授團隊 Adv. Funct. Mater.: 液相重組芳綸納米纖維助力超高通量納濾膜 2024-01-07
- 北京化工大學汪曉東教授團隊 Nano-Micro Lett.: 碳化聚酰亞胺/凱夫拉纖維/氧化石墨烯@ZIF-67雙向復合氣凝膠封裝相變材料實現(xiàn)多重能量轉換與電磁屏蔽 2025-04-28