双金属有机骨架衍生CuNi/C纳米复合型高效氧还原催化剂的研究（英文）

作者：吴思思; 朱迎港; 霍一峰; 罗耀聪; 张丽华; 万弋; 南博; 曹鲁杰; 王振宇; 李泯婵; 杨明阳; 程化; 卢周广

来源：Science China-Materials, 2017, 60(07): 654-663.

• electrocatalysts
• oxygen reduction reaction
• metal organic frameworks
• non-precious metal
• nanocomposites electrocatalysts
• nanocomposites

氧还原催化剂在金属空气电池和燃料电池的可再生能源技术中起至关重要的作用.尽管该方面研究已有很多,高活性低成本的催化剂的开发仍然十分困难.本文以金属有机骨架为前驱体,成功合成出非贵金属铜镍双金属碳基纳米复合物并作为高效的氧还原催化剂.单金属复合物Cu/C和Ni/C皆具有较好的氧还原催化作用,铜镍双金属复合物进一步综合了二者优点从而提升了催化性能.本文所合成的铜镍双金属复合物中的金属比例可通过调整前驱体中的原料配比来准确控制,所得的一系列金属比例的铜镍双金属碳基纳米复合物在极限电流密度、起始电位和半波电位三个方面都超过了单金属复合物.此外,铜镍双金属碳基纳米复合物在碱性环境中具有良好的稳定性且超过了目前最好的氧还原催化材料铂,大大加强了其作为氧还原催化剂的优势.铜镍双金属碳基纳米复合物优越的电化学催化性能归功于金属铜和镍以及碳材料基底的协同作用.