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牺牲氧化锌纳米棒驱动N和O双掺杂碳成为锌-空气电池和自供电水分裂装置的三功能电催化剂( Sacrificial ZnO nanorods drive N and O dual-doped carbon towards trifunctional electrocatalysts for Zn–air batteries and self-powered water splitting devices )
Mohamed Elhousseini Hilal Hussein A. Younus Somboon Chaemchuen Sander Dekyvere Xianci Zen Daping He Jihae Park Taejun Han Francis Verpoort
综合能源系统(IES)近年来受到越来越多的关注。Zn-Air电池驱动的水分离装置需要开发高效、耐用的三功能电催化剂，用于析氧、氧还原和析氢反应（OER/ORR/HER）。然而，由于合成过程的缺乏/弱控制，工程合理的纳米尺度设计和实现所需的协同是主要的挑战。本文首次将ZnO纳米棒与ZIF-67正多面体相结合，制备了ZIF-67正多面体。此后，热解牺牲了纳米棒，并对ZnONR@Zif-67衍生的CoOx@N,O掺杂分级碳(CoOx@NOC)进行了有趣的修饰，不仅从外到内，而且从内到外。因此，OER/ORR/HER三功能活性显著提高。CoOx@NOC基Zn-Air电池在10 mA cm2下具有较小的初始充放电电压间隙，为92 mV，比容量和最大功率密度分别为757.39 mA h gZn1和141.65 mW cm2。制备了一种基于CoOx@NOC的全固态锌空气电池(SSZAB)，其开路电位为1.49V，两个SSZABs串联驱动整个分水系统，在10mA cm2下的分水电位为1.51V，超过了大多数已报道的电催化剂。因此，COOX@NOC的优异性能暗示了其与贵金属电催化剂竞争的巨大潜力。
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