开发可持续能源转换和存储技术是缓解日益严重的全球能源危机的有效方法。

基于此，塔比阿特莫达勒斯大学Mir F. Mousavi，加州大学洛杉矶分校Richard B. Kaner报道了一种简便的还原电合成方法，使用 Pluronic P123 作为结构导向剂，制备了一种导电、电化学稳定、多孔的 Ni-Co-Mn 磷化物 (NCMP) 电催化剂，其超高质量负载量为 22.6 mg cm⁻²，可用于工业级应用。

文章要点

1）实验结果显示，NCMP 电催化剂在碱性电解质中对析氢反应（η_j=10 = 100 mV）、析氧反应（η_j=50 = 218 mV）和氧还原反应（半波电位 = 0.74 V）表现出优异的三功能电催化活性。

2）基于 NCMP 的电池在 10 mA cm⁻² 电流密度下的总水分解电压为 1.53 V，低于基准 Pt/C(−)-RuO₂/C(+) 系统。此外，基于 NCMP 的锌空气电池具有 148 mW cm⁻² 的高功率密度、~932 W h kg_Zn⁻¹ 的高比能以及在 5 mA cm⁻² 电流密度下超过 6,000 次循环的出色循环稳定性。

3）理论计算进行的机理研究表明，由 Ni、Co 和 Mn 形成的三金属物种是最具催化活性的位点。研究人员预计这种新颖的还原电合成方法可能会扩展到其他电沉积过程，并为更好地满足现有和预期的能源需求铺平道路。

参考文献

An Ultra-High Mass-Loading Transition Metal Phosphide Electrocatalyst for Efficient Water Splitting and Ultra-Durable Zinc-Air Batteries Navid Khodayar, Energy Environ. Sci., 2024

DOI: 10.1039/D4EE00042K

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee00042k