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分子 Fe─N4 部分与原子 Co─N4 位点耦合可提高氧还原性能
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2024-03-28 , DOI: 10.1002/adfm.202314554
Peng‐Fei Xie 1 , Hong Zhong 2 , Lingzhe Fang 3 , Zhaoyuan Lyu 2 , Wan‐Jing Yu 4 , Tao Li 3, 5 , Jiyoung Lee 6 , Hamin Shin 7 , Scott P. Beckman 2 , Yuehe Lin 2 , Shichao Ding 2 , Il‐Doo Kim 7 , Jin‐Cheng Li 1
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对于氧还原反应（ORR）的高效且具有成本效益的催化剂的研究仍然是金属空气电池商业化的一个重要但具有挑战性的问题。在此，开发了一种单分子/原子杂化催化剂来提高ORR，其中含有分子Fe─N 4部分的铁酞菁分子与多面体碳表面上的原子Co─N 4位点偶联。密度泛函理论计算表明，混合催化剂中Fe─N 4和Co─N 4的面对面层状结构可以有效调节活性铁原子的电子结构，降低ORR速率决定步骤的能垒。因此，该混合催化剂表现出优异的ORR性能，锌空气电池的半波电位为0.904 V，峰值功率密度为238.3 mW cm -2 ，并且具有出色的电催化稳定性。这项工作提供了一种独特且强大的分子/原子工程方法来创建高效的电催化剂，推动金属空气电池领域的发展。
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