Co-Co9S8/N掺杂科琴黑复合材料的制备及其氧还原反应催化性能

作者：李福枝; 陈真; 张丹; 孙翱魁; 石璞^*; 贺全国^*

来源：无机化学学报, 2021, 37(09): 1579-1588.

• 硫化钴
• 铝-空气电池
• 氧还原反应催化剂

采用普鲁士蓝类似物作为前驱体,结合高温煅烧,制备了高导电碳(氮掺杂科琴黑)支撑、单金属引入的Co-Co9S8/N-KB氧还原反应(ORR)催化剂。研究了煅烧温度对ORR催化性能的影响。结果发现,在800℃下进行煅烧,所得催化剂的ORR催化活性最大,其起始电位和半波电位分别为0.93和0.83 V,与商业级Pt/C相当,并且极限电流密度高达5.7 mA·cm-2。该催化剂的稳定性也十分优异,经过10 000 s长时间持续催化后电流密度还能保持初始值的95.6%;在0.5～1.0 V之间进行5 000次循环的加速老化实验之后,其半波电位仅偏移了8.6 mV。此外,在铝-空气全电池应用中,在50 mA·cm-2的放电电流密度下,Co-Co9S8/N-KB催化剂的放电电压可达1.53 V,高于商业级Pt/C。

• 单位
  湖南工业大学; 材料学院