负载NiCo金属粒子的N掺杂多孔碳结构作为Zn空气电池优异的双功能电催化剂

作者：姬忠军; 李生娟^*; 马占宇; 储筱曼; 李诗婷; 吴明霞

来源：功能材料, 2020, 51(06): 6012-6021.

• N掺杂
• 多孔碳
• NiCo金属粒子
• 双功能电催化剂
• ORR和OER

利用气体发泡技术和高温快速碳化的方法制备了负载过渡金属NiCo金属粒子的N掺杂多孔碳结构作为Zn空气电池优异的双功能电催化剂。利用SEM、XRD、比表面积和孔径以及电化学工作站分别对负载NiCo金属粒子的多孔碳进行形貌、物相、比表面积和孔径以及电化学性能进行表征,最后组装成全电池进行充放电以及稳定性测试。结果表明,当镍源和钴源的质量比为1∶1,碳化温度为1 000℃(Ni1/2Co1/2NCF-1000)的样品,不仅具有大的比表面积(1 023.85 m2/g),而且其ORR半波电位(0.24V)仅比贵金属催化剂Pt/C的半波电位(0.21 V)低30 mV,OER的过电位为450 mV,远小于贵金属催化剂RuO2的过电位(480 mV)。Ni1/2Co1/2NCF-1000样品组装成Zn空气电池后其比容量和比能量分别达到827mAh·g-1和1013Wh·Kg-1,远大于贵金属催化剂Pt/C+RuO2的比容量和比能量(756 mAh·g-1和871 Wh·Kg-1)。

• 单位
  上海奥威科技开发有限公司; 上海理工大学