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交联聚苯并恶嗪制备的n掺杂多孔碳作为碱性电解质中ORR的高效催化剂( N-Doped Porous Carbons Derived from Cross-Linked Polybenzoxazine as Efficient Catalysts for ORR in Alkaline Electrolyte )
X Li M Yang H Chen Y Liu H Li
氮掺杂碳(NDC)催化剂作为一类极具发展前景的无金属氧还原反应(ORR)催化剂，以其高稳定性、高导电性、良好的抗毒害性和环境友好性而受到广泛关注。本文报道了以含三苯基咪唑的聚苯并恶嗪(TPB)为前驱体制备NDC催化剂。以无水AlCl3为催化剂，在CCl4中对TPB进行了Friedel-Crafts交联。然后将交联的TPB在800°C-1000°C下热解，得到含O的NDC催化剂。制备的NDC-900催化剂具有较高的比表面积（947 m2 g-1）和较高的活性氮含量（3.39 at%)。与工业Pt/C催化剂相比，NDC-900催化剂在碱性介质中表现出更高的ORR活性，表现为更高的起始电位（E o,0.986 vs 0.964V)、更高的半波电位（E 1/2,0.845 vs 0.815V)和更高的电流密度(J@0.92,0.251 vs 0.141mA cm-2)。此外，基于NDC-900的Zn-air电池在204.8mAcm-2时的最大功率密度为131.4mWcm-2，在5.0mAcm-2时的比容量为818.4mAh g-1Zn。
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