Zn3[Fe(CN)6]2衍生的核壳CoFe@NC用于锌—空气电池的研究

作者：陈建宏; 朱梦凯; 翁蔚琳; 于锋; 刘志勇; 彭邦华^*

来源：石河子大学学报(自然科学版), 2022, 40(06): 661-668.

DOI：10.13880/j.cnki.65-1174/n.2022.22.056

• 普鲁士蓝类似物
• 核壳结构
• 氧还原反应
• 析氧反应
• 锌-空气电池

开发高效稳定的电化学氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)催化剂是实现锌-空气电池广泛应用的关键。本文通过Zn3[Fe(CN)6]2(ZnFe-PBA)模板在溶剂中与Co2+进行离子交换，并经高温碳化，一步热解得到了N掺杂C包裹的钴铁双金属核壳材料CoFe@NC。NC壳层结构保护了CoFe核，双金属协同作用能增加催化剂的活性位点，从而提升了催化性能和稳定性。经测试，CoFe@NC在10 mA·cm-2下，OER的过电位为380 mV,优于未经Co2+交换的产物FeNC (540 mV);其ORR半波电位(0.725 V)也要比FeNC(0.710 V)的更大、表现出更好的活性。采用该催化剂组装的锌空气电池，具有较高的功率密度，能持续27 h放电，比容量为627.57 mAh·g-1,稳定维持长达120 h的充放电循环。本文提供1种简便合成合金核壳材料的策略，为开发可充电锌-空气电池催化剂开辟了一条新途径。

• 单位
  化学化工学院; 石河子大学