具有高电催化活性和稳定性的独立膜电极是用于高性能金属-空气电池的理想电极。

近日，中科院金属研究所刘畅研究员，侯鹏翔研究员，Lili Zhang报道了一种气相氟化辅助的方法，包括氟化和脱氟/氨化过程，成功将单原子Fe-N_X部分锚定在独立的单壁碳纳米管（SWCNT）（SAFe-SWCNT）薄膜上。氟化后的脱氟/氨化处理可以从用于SWCNT生长的剩余Fe纳米颗粒中获得Fe原子，形成高密度的Fe-N_x活性位点，同时保持薄膜的柔韧性、完整性和高质量，使其可以直接用作可充电锌空气电池的双功能氧电极。

文章要点

1）实验结果显示， SAFe-SWCNT薄膜表现出比商用Pt/C-Ir/C催化剂更好的催化活性，使用它组装的锌空气电池在20 mA/cm²下具有0.84 V的低充放电电压间隙，峰值功率密度高达210 mW/cm²，同时具有良好的长时间循环稳定性。此外，所组装得柔性全固态锌空气电池在弯曲到不同角度时，仍具有稳定的开路电压。

这种气相氟化辅助法制备的SAFe-SWCNT薄膜在柔性储能和转换器件中具有良好的应用前景。

参考文献

Meng Y , Li J-Cheng, Zhao S-Y ong, Shi C, Li X-Qi, Zhang L, Hou P-Xiang, Liu C, Cheng H-Ming, Fluorination-assisted preparation of self-supporting single-atom Fe-N-doped single-wall carbon nanotube film as bifunctional oxygen electrode for rechargeable Zn-Air batteries, Applied Catalysis B: Environmental (2021)

DOI：10.1016/j.apcatb.2021.120239

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120239