原创 Mr. Curiosity 能源学人

原文见链接：https://mp.weixin.qq.com/s/zfiRS6FAW_kLYFV7kZXYTA

3. 武汉理工大学木士春教授Appl. Catal. B: Environ.: 氮掺杂碳耦合FeNi3金属间化合物作为双功能催化剂用于ORR、OER、锌空电池

开发兼具OER和ORR性能的双功能电催化剂对促进绿色能源转换和存储技术具有重要意义。在本文中，武汉理工大学木士春教授课题组采用一种超简易的方法设计和制备出氮掺杂碳偶合FeNi3金属间化合物(FeNi3@NC)。FeNi3@NC材料具有丰富的缺陷和大量的活性中心；并且基于较强的协同效应，使得该材料在碱性环境下具有优异的OER&ORR性能。在电流密度为10mA/cm-2时，该催化剂表现出277mV的超低过电位(Eover)，在ORR中表现出0.86V的高半波电位(E1/2)，其性能优于商用Pt/C电催化剂。此外，0.65V的ΔE (ΔE=Eover, OER – E1/2, ORR)值在很大程度上超过了贵金属Pt/C-IrO2基准催化剂(ΔE=0.73V)。同时作者还进行了密度函数理论计算，探讨了其电催化机理。与预期一样，FeNi3@NC基可充电锌空气电池的峰值功率密度和能量密度分别在234mA/cm-2和10mA/cm-2时达到139mW/cm-2，稳定性良好。

FeNi3@NC材料的合成：首先，将0.404g硝酸铁(III)和0.872g六水合硝酸镍(II)溶入去离子水中，然后将壳聚糖加入上述溶液中超声溶解至少0.5小时；将所得溶液在-50 °C下冻干形成均匀粉末，并且在700°C下的氩气气氛中退火3小时。经自然冷却至室温后，得到FeNi3@NC材料。

Ding Chen, Jiawei Zhu, Xueqin Mu, Ruilin Cheng, Wenqiang Li, Suli Liu, Zonghua Pu, Can Lin, Shichun Mu. Nitrogen-Doped Carbon Coupled FeNi3 Intermetallic Compound as Advanced Bifunctional Electrocatalyst for OER, ORRand Zn-Air Batteries. Appl. Catal. B: Environ. 2020. DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.118729.

文章链接：

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.118729