硫调控FeNi纳米合金作为双功能氧电极的研究（英文）

作者：余海林; 范飞; 何超; 周密; 马田^*; 汪映寒^*; 程冲

来源：Science China-Materials, 2022, 65(11): 3007-3016.

当前,FeNi合金由于其含量丰富、化学稳定性好的优点,在锌-空气二次电池(ZABs)中的氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)方面受到了广泛的关注.然而,传统FeNi合金还具有导电性差、比表面积小、活性低等缺点,严重阻碍了它们的催化性能.我们通过对金属有机前驱体进行热处理,合成了以分级多孔碳为载体的S-调控FeNi纳米合金材料(S-FeNi/PC),以实现高效的双功能氧催化.S调控赋予了FeNi纳米合金优越的OER性能,同时还使材料保持了与Pt/C相当的ORR性能.因此,SFeNi/PC具有很好的双功能氧催化活性,优于商业的Pt/C和RuO2贵金属基复合催化剂.值得注意的是,以S-FeNi/PC为电极组装的ZABs具有较高的比容量(792 mA h g-1)、高峰值功率密度(123.5mW cm-2),以及在10 mA cm-2电流密度下可700次放电/充电循环的优异耐久性,这些性能远高于商用Pt/C-RuO2催化剂,甚至超过了许多先前报道的工作.我们相信这项研究不仅为高效的ZABs装置提供了新的双功能氧电极材料,而且为具有广泛催化应用前景的FeNi基材料的设计提供了新的见解.

• 单位
  四川大学; 高分子材料工程国家重点实验室