Fe,N掺杂二维多孔碳双功能催化剂及锌-空气电池中的应用

作者：马龙涛; 支春义

来源：JOURNAL OF INORGANIC MATERIALS, 2019, 34(1): 103-108.

DOI：10.15541/jim20180260

• Fe
• N掺杂
• 二维多孔材料
• 双功能催化剂
• 锌-空气电池

在石墨烯表面负载金属有机框架材料ZIF-8,同时在金属有机框架材料表面分散Fe-2,2-Bipy螯合物,通过高温煅烧分解制备了Fe,N掺杂多孔碳催化剂材料.采用SEM,XRD,XPS对制备的催化剂材料进行了形貌、结构以及成分分析.采用旋转圆盘电极,CV曲线,LSV曲线对Fe,N掺杂多孔碳催化剂材料的氧还原(ORR)以及析氧(OER)电催化性能进行了分析.并且将Fe,N掺杂多孔碳催化剂应用于锌-空气电池.结果表明,所制备的Fe,N掺杂多孔碳催化剂材料显示出均匀的二维结构形貌,Fe元素含量为1.32％.催化剂在0.1 mol/L KOH溶液中半波电位为0.83 V,在1 mol/L KOH溶液中,10 mA/cm2电流密度下过电势为420 mV.将催化剂应用于锌-空气电池,锌-空气电池功率密度达到245 mV/cm2,并且表现出优异的循环稳定性.

• 单位
  香港城市大学