科学研究
田新龙教授团队在国产新刊《Advanced Sensor and Energy Materials》发表封面文章
2022年05月19日 10:10   点击:

近日,田新龙教授团队在国产新刊《Advanced Sensor and Energy Materials》发表封面论文,论文题目为“Plasma induced Fe-NXactive sites to improve the oxygen reduction reaction performance”。化工学院博士研究生饶鹏为论文第一作者,田新龙教授为通讯作者。

锌空气电池作为一种清洁能源系统,近些年来受到了研究者的广泛关注。尤其是在我国“双碳”目标正式落地实施这个大背景下,发展包括锌空气电池在内的清洁能源系统变得尤为重要。锌空气电池的理论能量密度高达1350Wh/kg,几乎是铅酸电池的8倍,展现出了巨大的商业价值。然而,锌空气电池空气阴极侧需要大量的贵金属Pt基催化剂才能改善其糟糕的氧还原反应动力学过程,实现良好的锌空气电池性能。但是Pt基催化剂又受限于其储量低,价格高,稳定性差,严重制约了锌空气电池的研究进展。因此,开发价格低廉,活性优异的ORR催化剂对于推动锌空气电池的商业化进程至关重要。

田新龙教授团队首先通过一步热解法制备了Fe@NCNT材料,再通过等离子体诱导策略在所获得的Fe@NCNT材料上原位构建Fe-NX活性位点,获得了Fe@NCNT-P催化剂。Fe@NCNT-P呈现出典型的碳包覆Fe的核壳结构。所制备的Fe@NCNT-P催化剂表现出优异的ORR活性和耐久性,在组装锌空气电池测试中同样表现出色,峰值功率密度为240 mW·cm-2。这项工作不仅报道了一种高效的ORR催化剂,而且还提出了一种简单有效的策略来改善所制备材料的电催化性能。

该工作得到了国家自然科学基金(22109034, 22109035, 52164028, 62105083),海南省重点研发计划(ZDYF2021GXJS207,ZDYF2020207,ZDYF2020037),海南省博士后科学基金(RZ2100007123)和海南大学科研启动基金(KYQD(ZR)-20008, 20082, 20083, 20084, 21065,21124,21125)资助。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.asems.2022.100005.


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