Fe、N共掺杂的ZIF衍生碳材料在锌-空气电池中的应用

摘要：

采用吸附法将Fe引入沸石咪唑酯框架结构(ZIF)衍生的N掺杂的碳材料制备出了Fe、N共掺杂的Fe/N-C催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂物相、形貌、组分等进行了分析,并利用电化学分析方法对催化剂的ORR电化学性能进行了研究.通过不同的表征手段证明Fe成功地掺杂进入了ZIF衍生的N掺杂的碳框架中.Fe/N-C催化剂中Fe元素和N元素的共掺杂可以提供更多的氧还原反应活性位点,丰富的碳材料保证了材料优异的导电能力,其起始电位、半波电位和极限电流密度都可与商用的贵金属Pt/C催化剂相媲美.在锌-空气电池的测试中Fe/N-C表现出了与商业催化剂接近的功率密度,并且能够持续点亮3V的LED器件长达8h,说明Fe/N-C催化剂在氧还原催化活性上有替代当前所使用的贵金属催化剂的潜力.

关键词：共掺杂、吸附法、氧还原反应、锌-空气电池

在线出版日期：2020-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：42-48