设计高活性、高稳定性、低成本的多功能储能和转化催化剂是一个巨大的挑战。

近日，新加坡南洋理工大学陈鹏教授报道了通过将分散的Co原子锚定在N、S共掺杂的空心碳球上，合成了一种对氧还原反应、析氧反应和析氢反应表现出优异催化活性和稳定性的三功能电催化剂（COSA/N，S-HCS）。

文章要点

1）研究发现，具有COSA/N,S-HCS的液体或柔性固态可充电锌空气电池具有极高的功率和能量密度以及优异的长期循环稳定性，表现优于基于商用Pt/C+RuO₂双催化剂系统的基准电池。在此基础上，以CoSA/N,S-HCS为唯一催化剂，构建了一种由柔性锌空气电池供电的自驱动水分解系统，其析氢速率高达184 mmol h⁻¹。

2）实验表征和理论计算揭示了原子分散的Co-N₄活性中心、附近的供电子S掺杂和单原子催化剂（SACs）独特的碳载体之间的协同作用。

这项工作展示了一种通用策略来设计具有定制协调环境的各种多功能SACs体系。

Zheye Zhang, et al, Atomically Dispersed Cobalt Trifunctional Electrocatalysts with T ailored Coordination Environment for Flexible Rechargeable Zn–Air Battery and Self-Driven Water Splitting, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202002896