在有限的微環(huán)境中構(gòu)建具有增強(qiáng)的內(nèi)在活性和可及性的活性位點(diǎn)對于同時(shí)提升全釩氧化還原液流電池(VRFB)的往返效率和壽命至關(guān)重要,但仍處于探索之中。
在這里,深圳大學(xué)周學(xué)龍教授提出了納米界面電場(E-場),其特征在于二元Mo2C?Mo2N亞晶格體現(xiàn)了出色的本征活性。
文章要點(diǎn)
1)重建異質(zhì)界面兩側(cè)的不對稱化學(xué)勢在原子級N?Mo?C結(jié)合區(qū)域附近施加電荷移動和積累,引發(fā)從Mo2N到Mo2C亞晶格的類似加速器的電場配置。
2)在理論計(jì)算和本征活性測試的支持下,進(jìn)一步證實(shí)了納米界面位點(diǎn)改進(jìn)的釩離子吸附行為和電荷轉(zhuǎn)移過程,從而加快了電化學(xué)動力學(xué)。
3)因此,所得到的液流電池取得了顯著的提升,能量效率達(dá)到了77.7%,在300 mA cm?2下的壽命延長了1000次,優(yōu)于之前大多數(shù)報(bào)告中使用傳統(tǒng)單催化劑的液流電池。
參考文獻(xiàn)
Xiangyang Zhang, et al, Asymmetric Chemical Potential Activated Nanointerfacial Electric Field for Efficient Vanadium Redox Flow Batteries, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c07732
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c07732