分會

第四十二分會：納米材料的合成與組裝

摘要

在堿性條件下開發(fā)廉價和高效的非貴金屬氧還原反應(ORR)催化劑來代替Pt貴金屬是能源領(lǐng)域至關(guān)重要的課題。本文制備了在堿性條件下ORR反應半波電勢（E1/2）高達0.91 V的MnNC單原子電催化劑，并采用原位同步輻射X射線吸收譜研究了Mn單原子催化劑中單分散Mn-N4位點的動態(tài)原子結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明，低價的MnL+-N4位點是ORR反應過程中的活性位點。密度泛函理論計算表明，從MnL+-N4位點到吸附的*OH基團的快速電子轉(zhuǎn)移是提高其電催化性能的關(guān)鍵步驟。當將該Mn-N4催化劑材料作為鋅-空氣電池的陰極材料時，其表現(xiàn)出高功率密度(220 mW cm-2@0.74 V)和優(yōu)異的耐久性，證明了其在實際應用中的潛力。

關(guān)鍵詞

單原子催化劑;ORR;原位同步輻射X射線吸收;鋅-空氣電池

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