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ACS Nano：熔盐策略调控单原子位点配体场助力锌空电池中氧双功能活性

时间：2022-08-01 来源：浏览：

ACS Nano：熔盐策略调控单原子位点配体场助力锌空电池中氧双功能活性

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实现活性位点的充分利用和金属中心电子结构的优化是提高单原子催化剂（ SACs ）内在活性的关键，但迄今为止，仍然极具挑战性。

近日， 新疆大学曹亚丽教授，电子科技大学 Yizhao Li 发展了一种多功能的熔盐辅助热解策略来构建超薄、多孔碳纳米片负载的 Co SACs 。

本文要点

要点 1. 熔盐能够诱导 Co 单原子和多孔石墨烯状碳的形成，这有利于活性中心的充分暴露，同时赋予 Co SACs 丰富的有缺陷的 Co-N ₄ 构型。

要点2 . 所制备的 Co SACs 用于氧还原反应 (ORR) 和析氧反应 (OER) 表现出优异的双功能活性和良好的稳定性。以 Co SACs 作为空气电极组装的金属空气电池 (MABs) 也表现出优异的性能，具有 160 mW cm ^-2 的高功率密度、 760 mAh g ^-1 的大容量和优异的长期充电 / 放电稳定性，优于商用 Pt/C+RuO ₂ 催化剂。

要点3 . DFT 理论计算结果表明， Co SACs 第二配位层中的缺陷促进了 OH* 中间体对 ORR 的脱附，促进了 OH* 对 OER 的去质子化，是用于氧双功能催化的有利活性中心。

这项工作为制备具有完全暴露的活性中心和优化的电子结构的 SACs 提供了一种有效策略。

Kun Wang, et al, Modulation of Ligand Fields in a Single-Atom Site by the Molten Salt Strategy for Enhanced Oxygen Bifunctional Activity for Zinc-Air Batteries, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c01748

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01748

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