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開發(fā)可持續(xù)能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)技術(shù)是緩解日益嚴(yán)重的全球能源危機(jī)的有效方法。

基于此，塔比阿特莫達(dá)勒斯大學(xué)Mir F. Mousavi，加州大學(xué)洛杉磯分校Richard B. Kaner報(bào)道了一種簡(jiǎn)便的還原電合成方法，使用 Pluronic P123 作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，制備了一種導(dǎo)電、電化學(xué)穩(wěn)定、多孔的 Ni-Co-Mn 磷化物 (NCMP) 電催化劑，其超高質(zhì)量負(fù)載量為 22.6 mg cm^?2，可用于工業(yè)級(jí)應(yīng)用。

文章要點(diǎn)

1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，NCMP 電催化劑在堿性電解質(zhì)中對(duì)析氫反應(yīng)（η_j=10 = 100 mV）、析氧反應(yīng)（η_j=50 = 218 mV）和氧還原反應(yīng)（半波電位 = 0.74 V）表現(xiàn)出優(yōu)異的三功能電催化活性。

2）基于 NCMP 的電池在 10 mA cm^?2 電流密度下的總水分解電壓為 1.53 V，低于基準(zhǔn) Pt/C(?)-RuO₂/C(+) 系統(tǒng)。此外，基于 NCMP 的鋅空氣電池具有 148 mW cm^?2 的高功率密度、~932 W h kg_Zn^?1 的高比能以及在 5 mA cm^?2 電流密度下超過(guò) 6,000 次循環(huán)的出色循環(huán)穩(wěn)定性。

3）理論計(jì)算進(jìn)行的機(jī)理研究表明，由 Ni、Co 和 Mn 形成的三金屬物種是最具催化活性的位點(diǎn)。研究人員預(yù)計(jì)這種新穎的還原電合成方法可能會(huì)擴(kuò)展到其他電沉積過(guò)程，并為更好地滿足現(xiàn)有和預(yù)期的能源需求鋪平道路。

參考文獻(xiàn)

An Ultra-High Mass-Loading Transition Metal Phosphide Electrocatalyst for Efficient Water Splitting and Ultra-Durable Zinc-Air Batteries Navid Khodayar, Energy Environ. Sci., 2024

DOI: 10.1039/D4EE00042K

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee00042k