本篇文章版权为王婷婷所有,未经授权禁止转载。
背景介绍
锌空气电池(ZABs)具有较高的理论能量密度(1086 Wh/kg)。与水系锌空电池相比,准固态锌空电池具有安全,低成本等优势,同时又具备更好的机械强度,不容易出现电解液泄露、短路等问题。随着全球便携式和可穿戴电子产品市场的快速扩张,进一步推动了柔性准固态ZABs的广泛研究。尽管具有巨大的商业化潜力,但采用准固态电解质的柔性ZABs仍处于早期阶段。近年来,一系列在液态ZAB中表现良好优于贵金属基的电催化剂(铂、铱、钌基电催化剂)在准固态ZAB运行条件下电压效率及稳定性(电压差)显著衰减,仍然无法与贵金属催化剂相媲美。这是因为准固态ZAB的催化剂是基于其在液态电池中的性能表现来设计制备的,对分析电催化剂在准固态电解质条件下的构效关系具有显著局限性,这极大地阻碍了面向准固态ZAB的高性能非贵金属剂的合理设计。
研究方法 作者们利用硼氢化钠辅助Mn2+与Co2+离子共沉淀,原位合成高锰含量的双金属 Mn/Co MOF,对前驱体一步碳化,即可在 Co-N-C 中引入丰富Mn 活性位点。 成果简介 作者们在研究锰钴催化剂(Mn/Co-BNC)的过程中发现:该催化剂在碱性液态氧还原反应(ORR)和液态锌空电池中性能均明显低于商业铂碳催化剂,但是组装成准固态锌空气电池后发生反转。对比分析液态测试结果及准固态电池性能并结合多种图谱表征,发现锰钴催化剂中 Co、Mn 协同优化催化剂在少水准固态环境中对氧气和水的吸附活性,Mn活化O2而Co活化H2O,协同催化伴随质子转移的电极反应。 图文导读 图1.Mn/Co-BNC及商业Pt/C的液态及准固态ORR性能比较 作者简介 王婷婷,武汉纺织大学特任教师,硕士生导师。2012年在安庆师范大学化学工程与工艺学院获工学学士学位,同年进入武汉理工大学化学工程学院攻读硕士研究生。2018年10月获得武汉理工大学材料科学与工程博士学位,导师为Francis Verpoort 教授。2018-2021年先后在新加坡南洋理工大学和深圳大学完成博士后工作,合作导师为陈晓东院士和张晗教授。主要研究方向包括MOF基有序结构设计及其在非线性光学器件及柔性储能中的应用。参与国家自然科学基金面上项目3项,国家高层次人才项目1项。近五年共发表论文20余篇,以一作及通讯作者发表SCI论文15篇,其中A类15篇,包括 Advanced Functional Materials 3篇、Advanced Energy Materials 1篇、Electrochemical Energy Reviews 1篇、Chemical Engineering Journal 3篇、Small Methods 1篇、Small 1篇、Nano Research 3篇、ACS Applied Materials & Interfaces 1篇、Nanoscale 1篇。 寇宗魁,武汉理工大学研究员,博士生导师,国际先进材料协会会士(IAAM Fellow),湖北省高层次创新人才,湖北省楚天学子。主要研究方向为功能杂化材料设计与催化机理、宏量制备及能源与环境器件应用。近五年在材料、化学、能源及其交叉学科领域发表学术论文130余篇,其中以第一作者及通讯作者在Adv Mater 、Adv Energy Mater、Adv Funct Mater、ACS Energy Letters、Electrochemical Energy Review、Adv Sci、ACS Catal、Nano Energy等发表SCI论文60余篇,SCI他引9000余次,h-index:57;获国家授权发明专利2项;主持并参与多项国家及省部级科研项目。受邀多本国际高影响力学术期刊独立审稿人。任《Interdisciplinary Materials》期刊学术编辑,《DeCarbon》期刊Ring-star编委。受邀参加多个国际国内会议并作邀请报告。 汪胜祥,武汉纺织大学三级教授,湖北省“楚天学者”计划海外高层次引进人才,硕士生导师,现任武汉纺织大学数理科学学院院长。曾担任武汉纺织大学电子与电气工程学院副院长、“教育部首批全国党建工作样板支部(武汉纺织大学电气教师党支部)”支部书记,获武汉纺织大学“最美教师”荣誉称号。先后获武汉水利电力大学工学学士(2001),三峡大学工学硕士(2004),武汉大学工学博士(2007)。2007年6月至2007年9月,在香港理工大学应用物理系担任助理研究员。2007年10月至2011年3月,在法国国家科学院(CNRS) “电子、微电子及纳米技术(Institutd’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie, IEMN)”研究所进行博士后研究工作。2016年2月至2017年1月,美国佐治亚理工学院电气与计算机工程学院任访问学者。主持国家自然科学基金1项,参与国家自然科学基金重大仪器专项1项,主持湖北省自然科学基金1项,其他企业横向合作项目多项。已在Nature Communications、Advanced Materials、ACS Applied materials & Interfaces、Scientific Reports、Optics Express、 Applied Physics Letters、APL Materials、Journal of Applied Physics等刊物上发表论文70余篇,文章被引用的H因子为22 ,论文他引1300余次(Google Scholar Citation)。 文章信息
如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOL ( x-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!