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核壳结构n掺杂纳米孔碳作为可充电锌-空气电池的双功能氧电催化剂( Core–shell structured nanoporous N-doped carbon decorated with embedded Co nanoparticles as bifunctional oxygen electrocatalysts for rechargeable Zn–air batteries )
X Chen J Gao L Wang P Zhu X Zhao G Wang S Liu
开发高效、低成本的电催化剂是发展先进储能转换装置的迫切需要和挑战。本文报道了一种核壳结构碳杂化物(PNC@CONC)作为一种有效的双功能氧催化剂，它由ZIF-8碳化的纳米孔碳核和钴离子掺杂聚多巴胺涂层碳化的含钴纳米粒子的N掺杂石墨碳壳组成。纳米结构赋予杂化物531 m2 g1的高比表面积、高电导率、丰富的微/介孔和电催化活性N掺杂物种。结果表明，PNC@CONC在碱性电解质中具有0.81V的正半波还原电位和490 mV的低析氧过电位，并具有良好的电化学稳定性。其双功能氧活性与工业催化剂和最近报道的电催化剂相当。PNC@CONC作为可充电锌空气电池(ZAB)的空气电极催化剂，具有130 mW cm2的高功率密度、低充放电电压间隙和良好的循环稳定性。此外，所制备的杂化物在固相ZAB中也显示出良好的应用前景。因此，本工作为先进新能源器件中非贵金属电催化剂的合成提供了借鉴。
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