近日，ACS Sustainable Chemistry & Engineering（影响因子6.97）发表我课题组新型高比表面煤焦油沥青多级孔双功能催化剂在氧还原和锌空电池应用的最新进展，论文题目为Hierarchical Porous Carbon Derived from Coal Tar Pitch Containing Discrete Co-Nx-C Active Sites for Efficient Oxygen Electrocatalysis and Rechargeable Zn-Air Batteries。文章以利用煤焦油沥青作为碳源，氨水作为氮源，金属钴作为掺杂过渡金属，使用简单的“一锅煮”水热法和煅烧后处理来制备含有离散的Co-Nx-C活性位点的高性能氧还原电催化剂Co/N-HPCs。同时，探讨了水热温度、煅烧温度和调控掺杂金属的含量对催化剂氧还原活性和稳定性的影响。所制备的Co/N-HPC150/800催化剂，在碱性环境中起峰电位和半波电位分别为0.92 V和0.87 V，同时表现出优异的氧还原/氧析出双功能催化活性。将其应用于液体锌-空电池的空气电极时，最大放电功率密度为425 mW cm-2，电流密度为291 mA cm-2。在优化后的催化剂负载4.0 mg cm-2下，锌-空电池在10 mA cm-2下实现了超过250小时的长时间稳定放电。此外，所获得的可充放电锌-空电池具有较小的放电-充电电压差和长时间循环寿命，表现出良好的充放电性能。这为实现煤焦油沥青的高附加值利用和综合利用开辟了一条新的可行方式。
论文的第一作者为2019届硕士毕业生董芳，论文链接：https://pubs_acs.gg363.site/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.9b00373