肼燃料电池是一种很有前途的可持续能源技术。然而，贵金属催化剂价格昂贵，储量有限，应用有限，导致阴极和阳极电化学反应缓慢，阻碍了其实际应用。
近日，华中科技大学夏宝玉教授，中科院上硅所Xianying Wang报道了开发了一种高效的基于沸石咪唑骨架的三功能电催化剂，用于肼的氧化、氧气和过氧化氢的还原。
参考文献
1）研究人员通过热解ZIF-8@ZIF-67核−壳结构而设计了一种含有超细钴纳米粒子的空心纳米碳多面体（NC@Co/NC）。ZIF-8为制备不含金属（Co）原子的空心NC基体提供了一种灵活的设计前驱体，它允许更多的内部活性中心，并促进了反应物的传输。同样，退火的ZIF-8@ZIF-67核−壳层会形成空心纳米碳，这有利于活性物种的暴露和反应物与Co/NC壳层的传输。
2）实验结果和理论计算相结合，验证了富含Co−N物种的NC@Co/NC有效地增强了电化学反应中的电子相互作用，优化了电化学反应的势垒，对阳极肼氧化反应、阴极氧化反应和过氧化氢还原反应具有三功能活性。实验结果显示，构建的N2H4−O2电池的电池电压为0.74V，功率密度为20.5mW cm−2。同时，得益于液−液扩散，N2H4−H2O2电池的电池电压进一步提高，电池电压提高到1.68 V，功率密度提高到41.0 mW cm−2。
这项工作提供了一种高活性的非贵金属多功能电催化剂，提出了一种在液体电化学电池中具有开创性的扩散原理。
参考文献
Ya Yan, et al, A Zeolitic-Imidazole Framework-Derived Trifunctional Electrocatalyst for Hydrazine Fuel Cells, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c02440
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c02440
