过渡金属氧化物是锌空气电池的有前景的电催化剂,但吸附物演化机制引起的表面重构会诱导锌离子电池在析氧反应中的行为,导致循环性能不佳。
在这项研究中,南京信息工程大学卜云飞教授,Qian Lu,南方科技大学Caichao Ye,科廷大学Zongping Shao提出了一种涉及质子受体的晶格氧机制,以克服电池在OER过程中表现不佳的问题。
文章要点
1)研究人员通过一步解溶策略将稳定的固体碱羟基 BaCaSiO4 引入到 PrBa0.5Ca0.5Co2O5+δ 钙钛矿纳米纤维的表面。羟基 BaCaSiO4 上的 HO-Si 位点显着加速了 OER 过程中 PrBa0.5Ca0.5Co2O5+δ 上吸附的 OH* 的质子转移。
2)作为概念证明,使用这种复合电催化剂组装的可充电锌空气电池在恒电流充电/放电测试期间,在 5 mA cm-2 电流下可在碱性环境中稳定超过 150 小时。研究结果为设计用于可充电锌-空气电池的高效 OER 电催化剂开辟了新途径。
参考文献
Wang, Y., Ge, X., Lu, Q. et al. Accelerated deprotonation with a hydroxy-silicon alkali solid for rechargeable zinc-air batteries. Nat Commun 14, 6968 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-42728-y
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42728-y