南京工业大学考研分数线_南京工业大学考研分数线土木工程
成果简介
锌空气电池（zab）引起了极大的兴趣，但它们的广泛应用受到阴极反应缓慢（orr和oer）的限制。本文，南京工业大学周嵬教授、zongping shao等研究人员在《carbon》期刊发表名为“n, s co-doped carbon with embedment of feni alloy as bifunctional oxygen electrocatalysts for rechargeable zinc-air batteries”的**，研究通过引入fe和ni来调节原位气相生长碳纳米管，可以轻松制备多功能3d催化剂（feni合金/多孔碳）。所制备的催化剂fnsnc73-800具有丰富的介孔、巨大的结构**和多个活性位点，极大地促进了反应过程中氧的传输和电荷转移。
由于出色的orr和oer性能，fnsnc73-800显示出0.76 v的窄电压间隙（δe），优于最近的报道。值得注意的是，使用该催化剂的二次锌空气电池显示出高峰值功率密度（210 mw cm），同时在200小时的长期充放电循环后保持超低电位间隙（0.74 v）。这项工作为设计用于锌空气电池和更多能源设备的经济高效的3d催化剂提供了一种简单的策略。
图文导读
图 1.示意图描述了fnsnc73-800的制备过程。
图2.（a） fnsnc73-800、fnsnc55-800、fnsnc37-800的x射线衍射图。（b） fnsnc73-800、（c） fesnc-800 和 （d） nisnc-800 的 sem 图像。（e–g）fnsnc73-800的透射电镜图像。（h-i）fnsnc73-800的hrtem图像。（j） fnsnc73-800的元素映射。
图3.（a） fnsnc73-800、fesnc-800和nisnc-800的拉曼光谱。（b） fnsnc73-800、fesnc-800 和 nisnc-800 的 n2 吸附-解吸等温线、（c） 孔径分布和 （d） xps 光谱。
图4.（a） orr电催化性能，（b）相应的tafel图，以及（c）h2o2（%） 20% pt/c、fnsnc73-800、fesnc-800 和 nisnc-800 在 o 中2-饱和 0.1 m koh。（d） fnsnc73-800和pt/c的i-t曲线。
图5. (a) fnsnc73-800和pt/c + iro2的电位差。(b) 最近报道的催化剂和fnsnc73-800的δe。fnsnc73-800的orr（c）和oer（d）机制示意图。
图6.（a）自制锌空气电池的原理。（b） 开路电压为1.47v的自制锌空气电池。（c）三个自制电池为led灯面板供电12小时。（d）充放电极化曲线，（e）放电极化曲线和相应的功率密度曲线，（f）不同电流密度下的放电曲线，（g）使用fnsnc73-800或pt/c+iro2的二次锌空气电池的计算比容量和（h）恒电流循环。
小结
综上所述，通过自生长策略合成了3d多孔催化剂fnsnc73-800，其中fe和ni元素被还原为feni合金，以调节部分碳基质向cnt的转化，同时成功地在整个碳结构中掺杂n和s原子。这项工作旨在为二次锌-空气电池或其他能量转换应用提供一种设计耐用且经济的3d多功能催化剂的可行策略。
文献：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.10.047
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由于出色的orr和oer性能，fnsnc73-800显示出0.76 v的窄电压间隙（δe），优于最近的报道。值得注意的是，使用该催化剂的二次锌空气电池显示出高峰值功率密度（210 mw cm），同时在200小时的长期充放电循环后保持超低电位间隙（0.74 v）。这项工作为设计用于锌空气电池和更多能源设备的经济高效的3d催化剂提供了一种简单的策略。
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图2.（a） fnsnc73-800、fnsnc55-800、fnsnc37-800的x射线衍射图。（b） fnsnc73-800、（c） fesnc-800 和 （d） nisnc-800 的 sem 图像。（e–g）fnsnc73-800的透射电镜图像。（h-i）fnsnc73-800的hrtem图像。（j） fnsnc73-800的元素映射。
图3.（a） fnsnc73-800、fesnc-800和nisnc-800的拉曼光谱。（b） fnsnc73-800、fesnc-800 和 nisnc-800 的 n2 吸附-解吸等温线、（c） 孔径分布和 （d） xps 光谱。
图4.（a） orr电催化性能，（b）相应的tafel图，以及（c）h2o2（%） 20% pt/c、fnsnc73-800、fesnc-800 和 nisnc-800 在 o 中2-饱和 0.1 m koh。（d） fnsnc73-800和pt/c的i-t曲线。
图5. (a) fnsnc73-800和pt/c + iro2的电位差。(b) 最近报道的催化剂和fnsnc73-800的δe。fnsnc73-800的orr（c）和oer（d）机制示意图。
图6.（a）自制锌空气电池的原理。（b） 开路电压为1.47v的自制锌空气电池。（c）三个自制电池为led灯面板供电12小时。（d）充放电极化曲线，（e）放电极化曲线和相应的功率密度曲线，（f）不同电流密度下的放电曲线，（g）使用fnsnc73-800或pt/c+iro2的二次锌空气电池的计算比容量和（h）恒电流循环。
小结
综上所述，通过自生长策略合成了3d多孔催化剂fnsnc73-800，其中fe和ni元素被还原为feni合金，以调节部分碳基质向cnt的转化，同时成功地在整个碳结构中掺杂n和s原子。这项工作旨在为二次锌-空气电池或其他能量转换应用提供一种设计耐用且经济的3d多功能催化剂的可行策略。
文献：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.10.047
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