用于高效耐久锌空气电池的含氟高价高熵层状双氢氧化物—小柯机器人—科学网

  香港城市大学李扬扬开发了含氟的高价高熵层状双氢氧化物，用于高效、耐久的锌空气电池。相关研究成果宣布在2024年9月17日出书的《德国应用化学》。

  现在火急地需求高效安稳的双功用析氧反响（OER）和氧复原反响（ORR）催化剂，来开释锌空气电池（ZABs）的悉数潜力。高价氧化物（HVO）和高熵氧化物（HEO），因其最佳的电子结构和安稳才能而成为适宜的候选者，但组成要求很高。

  该文中，研究人员通过多离子共沉淀方便地制备了，一种低成本的含氟高价高熵层状双氢氧化物（HV-HE-LDH）（FeCoNi2F4(OH)4），其间F-牢固地嵌入到各个氢氧化物层中。光谱检测和理论模仿标明，在FeCoNi2F4(OH)4中获得了高价金属阳离子，这扩展了金属3d和O2p之间的能带堆叠，增强了电子电导率和电荷转移，然后供给了高的本征OER催化活性。

  更重要的是，FeCoNi2F4(OH)4中强化的金属氧（M-O）键和安稳的八面体几许结构（M-O（F）6）阻挠了结构重组，然后供给了长时间的催化安稳性。此外，构建了一个高效的能够有用的进行快速氧气运送的三相反响界面，显着提高了ORR活性。用FeCoNi2F4(OH)4@HCC（疏水碳布）阴极拼装的ZABs，具有高往复能量功率（在10mA cm-2下为60.6%）和长时间安稳性（在1050次充放电循环后功率保持在58.8%）的杰出功能。