中國(guó)科學(xué)院在充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池研討方面獲得突破性成績(jī)
2017-9-11 9:18:21??????點(diǎn)擊：
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充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好和能量密度高級(jí)優(yōu)勢(shì)，在便攜式交通工具和能量貯存器材使用方面潛力巨大。近日中國(guó)科學(xué)院在充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池研討方面獲得突破性成績(jī)，大有取代充電機(jī)充電鋰離子電池的趨勢(shì)。
充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好和能量密度高（1084Wh/kg-1）等優(yōu)勢(shì)，在便攜式交通工具和能量貯存器材使用方面潛力巨大，故稱(chēng)為充電機(jī)充電高電流密度下可充放電式鋅空氣蓄電池。該充電機(jī)充電蓄電池的中心組分是驅(qū)動(dòng)氧復(fù)原反響(ORR)和析氧反響(OER)的雙功用催化劑，但存在動(dòng)力學(xué)緩慢及循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。因而，開(kāi)展廉價(jià)、高效的雙功用催化劑，關(guān)于推動(dòng)充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池的實(shí)踐使用具有重要意義。
氮化物，如Ni3FeN等，因其共同的電子結(jié)構(gòu)和半金屬特性，在電催化氧氣復(fù)原反響(OER)中，表現(xiàn)出優(yōu)異的功用。但將Ni3FeN使用于充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池中，面對(duì)兩個(gè)問(wèn)題：一是氮化物的ORR活性低；二是氮化物的在組成過(guò)程（氨氣氣氛煅燒）中易聚會(huì)，難以得到更小尺度、更多活性位露出的氮化物，阻礙其OER功用的進(jìn)一步提升。
近來(lái)，中國(guó)科學(xué)院理化技能研討所超分子光化學(xué)研討團(tuán)隊(duì)研討員張鐵銳課題組選用“一石二鳥(niǎo)”的戰(zhàn)略，通過(guò)引進(jìn)鈷氮共摻雜碳載體(Co,N-CNF)，有效減輕Ni3FeN在高溫組成過(guò)程中的聚會(huì)問(wèn)題，然后縮小其尺度至14nm；一起Co,N-CNF自身具有優(yōu)良的ORR功用。因而，Ni3FeN/Co,N-CNF復(fù)合物的OER功用明顯優(yōu)于貴金屬I(mǎi)rO2，ORR功用超越商業(yè)化Pt/C，該雙功用催化劑可實(shí)踐使用于充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池，并在高電流密度(50 mA/cm-2)下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。該戰(zhàn)略為規(guī)劃和組成多功用催化劑供給了新思路，可廣泛使用于金屬空氣充電機(jī)充電蓄電池、可充放電式燃料充電機(jī)充電蓄電池、全分化水以及其他動(dòng)力范疇。
研討結(jié)果以3D Carbon Nanoframe Scaffold-immobilized Ni3FeN Nanoparticle Electrocatalysts for Rechargeable Zinc-Air Batteries’Cathodes為題宣布在Nano Energy上。
研討工作得到科技部國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研討方案、國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家“萬(wàn)人方案”-青年優(yōu)秀人才支撐方案、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）等的支撐。
充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好和能量密度高級(jí)優(yōu)勢(shì)，在便攜式交通工具和能量貯存器材使用方面潛力巨大。近日中國(guó)科學(xué)院在充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池研討方面獲得突破性成績(jī)，大有取代充電機(jī)充電鋰離子電池的趨勢(shì)。
充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池具有價(jià)格低廉、環(huán)境友好和能量密度高（1084Wh/kg-1）等優(yōu)勢(shì)，在便攜式交通工具和能量貯存器材使用方面潛力巨大，故稱(chēng)為充電機(jī)充電高電流密度下可充放電式鋅空氣蓄電池。該充電機(jī)充電蓄電池的中心組分是驅(qū)動(dòng)氧復(fù)原反響(ORR)和析氧反響(OER)的雙功用催化劑，但存在動(dòng)力學(xué)緩慢及循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。因而，開(kāi)展廉價(jià)、高效的雙功用催化劑，關(guān)于推動(dòng)充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池的實(shí)踐使用具有重要意義。
氮化物，如Ni3FeN等，因其共同的電子結(jié)構(gòu)和半金屬特性，在電催化氧氣復(fù)原反響(OER)中，表現(xiàn)出優(yōu)異的功用。但將Ni3FeN使用于充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池中，面對(duì)兩個(gè)問(wèn)題：一是氮化物的ORR活性低；二是氮化物的在組成過(guò)程（氨氣氣氛煅燒）中易聚會(huì)，難以得到更小尺度、更多活性位露出的氮化物，阻礙其OER功用的進(jìn)一步提升。
近來(lái)，中國(guó)科學(xué)院理化技能研討所超分子光化學(xué)研討團(tuán)隊(duì)研討員張鐵銳課題組選用“一石二鳥(niǎo)”的戰(zhàn)略，通過(guò)引進(jìn)鈷氮共摻雜碳載體(Co,N-CNF)，有效減輕Ni3FeN在高溫組成過(guò)程中的聚會(huì)問(wèn)題，然后縮小其尺度至14nm；一起Co,N-CNF自身具有優(yōu)良的ORR功用。因而，Ni3FeN/Co,N-CNF復(fù)合物的OER功用明顯優(yōu)于貴金屬I(mǎi)rO2，ORR功用超越商業(yè)化Pt/C，該雙功用催化劑可實(shí)踐使用于充電機(jī)充電可逆鋅空氣蓄電池，并在高電流密度(50 mA/cm-2)下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。該戰(zhàn)略為規(guī)劃和組成多功用催化劑供給了新思路，可廣泛使用于金屬空氣充電機(jī)充電蓄電池、可充放電式燃料充電機(jī)充電蓄電池、全分化水以及其他動(dòng)力范疇。
研討結(jié)果以3D Carbon Nanoframe Scaffold-immobilized Ni3FeN Nanoparticle Electrocatalysts for Rechargeable Zinc-Air Batteries’Cathodes為題宣布在Nano Energy上。
研討工作得到科技部國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研討方案、國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家“萬(wàn)人方案”-青年優(yōu)秀人才支撐方案、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）等的支撐。
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