作为一种有前景的可持续能源存储系统,随着各种3d金属电催化剂的开发以及对(氧)氢氧化物的动态重构的鉴定,可充电锌空气电池的学术研究最近重新焕发活力,但催化剂之间的性能差异仍然无法解释。
在这里,滑铁卢大学陈忠伟教授,Yi Jiang,华南师范大学王新通过研究阴离子对调节3d-金属硒化物的动态重建和电池行为的贡献来解决这种不确定性。
文章要点
1)与合金对应物相比,阴离子化学被认为是性能促进剂,并进一步用于增强锌空气电池的性能。基于理论模型、硒分辨原位光谱和先进电子显微镜,研究人员建立了硒的三步演化,包括氧化、浸出和重新配位。
2)该过程生成一种具有共享O键合Se基序的无定形(羟基)氢氧化物,可触发金属位点的电荷重新分布,并降低其电流驱动的氧化还原的能量势垒。研究人员随后提出了Se反馈的普遍概念来描述具有晶体或成分多样性的3d金属硒化物的基础化学,并且还提出了微调其行为的可行性。
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Ya-Ping Deng, et al, Reconstructing 3d-Metal Electrocatalysts through Anionic Evolution in Zinc−Air Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c03214
https://doi.org/10.1021/jacs.3c03214