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港科大Nano Energy：鋅空氣電池的雙金屬單原子催化劑的Stone-Wales缺陷

近日，香港科技大學(xué)Zhengtang Luo（通訊作者），加州大學(xué)歐文分校Xiaoqing Pan（通訊作者），麻省理工學(xué)院Khalil Amine（通訊作者）和澳大利亞格里菲斯大學(xué)Yun Wang（通訊作者）等人可控共錨定的Ni/Fe單原子通過NiN₄和FeN₄鍵連接到富含缺陷的納米碳載體上，從而提高了雙功能(OER和ORR)催化活性。

DFT計算結(jié)果

合成策略提供了巨大的表面積，為多用途反應(yīng)提供了最大的穩(wěn)定活性中心。這種獲得富缺陷納米碳載體的缺陷工程機制可以控制金屬原子在基體中的團聚和合適的孔徑分布。

納米碳載體上雙金屬(Ni/Fe)單原子吸附-焙燒過程的TEM表征

值得注意的是，氮含量和在Ar/H₂氣體環(huán)境中通過最佳時間煅燒是調(diào)節(jié)缺陷密度及其各種排列的基礎(chǔ)。這種方法是友好的，可以服務(wù)于活性中心，并加速其向含氧反應(yīng)的方向發(fā)展。作者一致的實驗和理論發(fā)現(xiàn)為設(shè)計合理的催化劑開辟了一條道路，這些催化劑適用于幾個反應(yīng)，如N₂和CO₂還原反應(yīng)。

X射線光電子能譜

Stone-Wales Defect-rich carbon-supported dualmetal single atom sites for Zn-air batteries(Nano Energy, 2021, DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106488)

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