在有限的微环境中构建具有增强的内在活性和可及性的活性位点对于同时提升全钒氧化还原液流电池(VRFB)的往返效率和寿命至关重要,但仍处于探索之中。
在这里,深圳大学周学龙教授提出了纳米界面电场(E-场),其特征在于二元Mo2C−Mo2N亚晶格体现了出色的本征活性。
文章要点
1)重建异质界面两侧的不对称化学势在原子级N−Mo−C结合区域附近施加电荷移动和积累,引发从Mo2N到Mo2C亚晶格的类似加速器的电场配置。
2)在理论计算和本征活性测试的支持下,进一步证实了纳米界面位点改进的钒离子吸附行为和电荷转移过程,从而加快了电化学动力学。
3)因此,所得到的液流电池取得了显着的提升,能量效率达到了77.7%,在300 mA cm−2下的寿命延长了1000次,优于之前大多数报告中使用传统单催化剂的液流电池。
参考文献
Xiangyang Zhang, et al, Asymmetric Chemical Potential Activated Nanointerfacial Electric Field for Efficient Vanadium Redox Flow Batteries, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c07732
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c07732