热烈祝贺课题组芦拓研究工作在《先进纤维材料》发表
近日，Advanced Fiber Materials（影响因子：16.1）发表我课题组在强化桥联碳纳米纤维构建高活性Co-N/C@吡啶N/C@CNTs位点作为独立双功能锌-空气电池氧电极最新成果。论文题目为《Constructing “π–π” Reinforced Bridge Carbon Nanofbers with Highly Active Co‑N/C@pyridine N/C@CNTs Sites as Free‑Standing Bifunctional Oxygen Electrodes for Zn–Air Batteries》。
随着净零排放目标的临近，先进的电化学能源技术正在有效降低全球化石能源总需求，并有助于实现能源供应方面的气候中性。锌-空气电池（ZAB）技术因其成本低、制造相对成熟和理论能量密度高（1084 Wh kg−1）而被认为是最有利的能源替代品之一,但其实际应用严重受限于氧还原和析氧反应（ORR/OER）缓慢动力学。基于此，本工作报道了具有“桥梁”结构的高活性和稳定性CoN/C@吡啶N/C@碳纳米管为反应中心的自支撑双功能氧电极(CNT@Co-CNFF50-900)。
得益于电子分布优化和分级催化设计，CNT@Co-CNFF50-900电极具有优异的ORR/OER活性和仅有0.74V电势差（ΔE）。由高度石墨化的碳和“π–π”键的耦合强化使独立式CNT@Co-CNFF50-900电极表现出突出的催化稳定性，仅36mV的衰减。特别是CNT@Co-CNFF50-900-组装的液态ZAB表现出371 mW/cm2的高功率密度，894 Wh/kg的高能量密度和超过130 h的长循环寿命。组装的准固态ZAB同样表现出81 mW/cm2de高功率密度和超过100 h的优异充放电耐久性，以及在多角度应用下的优异柔性韧性。本研究为用于集成高效电催化剂和储能和转换装置电极提供了一种有效的静电纺丝解决方案。
论文第一作者为博士生芦拓，论文链接：https://doi.org/10.1007/s42765-024-00413-9