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一种高性能氮富 ZIF-8 派生 Fe-Co-NC 电催化剂用于氧还原反应

材料科学 2024-10-11 v1

摘要

探索和开发低成本、高性能且稳定的氧还原反应(ORR)电催化剂具有重要意义,但目前仍在进行中。本文采用简单蒸发-热裂法合成 3D 多孔电催化剂,称为 Fe-Co-NC,即在 900{\deg}C 下的碳化产物。这些催化剂由碳纳米颗粒和掺杂氮化物的金属 FeCo 碳纳米管组成,源自原始 ZIF-8 的碳化,形成高效且耐用的 ORR 电催化剂。Fe-Co-NC 结构具有 3D 开放式多孔结构、丰富的活性位点、有利的氮键合以及高比表面积,所有这些因素都促进了优异的 ORR 活性。最佳的 Fe-Co-NC 电催化剂显示出卓越的 ORR 性能,具有 0.96 V 的高起始电位和 0.86 V 的半波电位,相对于 RHE,与制造商可用的 Pt/C 在碱性电解质中性能相当。此外,Fe-Co-NC 电催化剂相对于 Pt/C 显示出优异的稳定性,这对于开发基于非贵金属的新型电催化剂至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.07300,
  title  = {A high-performance nitrogen-rich ZIF-8-derived Fe-Co-NC electrocatalyst for the oxygen reduction reaction},
  author = {Yuqin Wang and Lizi He and Ning Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07300},
  year   = {2024}
}

备注

14pages,9figures