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過渡金屬氧化物是鋅空氣電池的有前景的電催化劑，但吸附物演化機(jī)制引起的表面重構(gòu)會誘導(dǎo)鋅離子電池在析氧反應(yīng)中的行為，導(dǎo)致循環(huán)性能不佳。

在這項研究中，南京信息工程大學(xué)卜云飛教授，Qian Lu，南方科技大學(xué)Caichao Ye，科廷大學(xué)Zongping Shao提出了一種涉及質(zhì)子受體的晶格氧機(jī)制，以克服電池在OER過程中表現(xiàn)不佳的問題。

文章要點

1）研究人員通過一步解溶策略將穩(wěn)定的固體堿羥基 BaCaSiO₄ 引入到 PrBa_0.5Ca_0.5Co₂O_5+δ 鈣鈦礦納米纖維的表面。羥基 BaCaSiO₄ 上的 HO-Si 位點顯著加速了 OER 過程中 PrBa_0.5Ca_0.5Co₂O_5+δ 上吸附的 OH* 的質(zhì)子轉(zhuǎn)移。

2）作為概念證明，使用這種復(fù)合電催化劑組裝的可充電鋅空氣電池在恒電流充電/放電測試期間，在 5 mA cm^-2 電流下可在堿性環(huán)境中穩(wěn)定超過 150 小時。研究結(jié)果為設(shè)計用于可充電鋅-空氣電池的高效 OER 電催化劑開辟了新途徑。

參考文獻(xiàn)

Wang, Y., Ge, X., Lu, Q. et al. Accelerated deprotonation with a hydroxy-silicon alkali solid for rechargeable zinc-air batteries. Nat Commun 14, 6968 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-42728-y

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42728-y