氧空位和磷掺杂增强的金属有机框架衍生氮掺杂碳包覆Co3O4双功能电催化剂
黄亚超, 曾传旺, 刘贵勇, 曾金明, 刘超, 漆小鹏
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250133
首先以ZIF-67为前驱体,通过高温碳化、低温空气氧化获得氮掺杂碳包覆的Co3O4纳米材料,然后通过引入氧空位(Ov)和磷掺杂,制备得到兼备高性能和高稳定性的双功能电催化剂(Ov-Co3O4/NC-P)。电化学测试结果表明,制备的最佳催化剂(Ov-Co3O4/NC-P-50)在10 mA·cm-2的电流密度下的析氧过电位仅为281 mV,而且稳定性测试后材料的结构保持得相对完整,说明稳定性良好。氧还原反应过程中Ov-Co3O4/NC-P-50的半波电位为0.813 V,并且由其组装的可充电锌空气电池也具有较高的功率密度(155.02 mW·cm-2),在长时间充放电测试中能稳定循环2 880圈(480 h)。
关键词: 析氧反应, 氧还原反应, 氧空位, 磷掺杂, 锌空气电池

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