氮掺杂石墨烯原位生长碳纳米管复合过渡金属催化剂的制备及电催化性能

摘要：

采用直接热解法,以石墨烯为载体,2-甲基咪唑锌盐MAF-4(ZIF8)为模板,尿素提供碳和氮源,Fe为过渡金属源,合成氮掺杂石墨烯(N/GO)和Fe-ZIF8(N-GO@Fe/ZIF8)的复合催化剂,并组装成锌空气电池.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及电化学工作站等分析手段对催化剂的形貌、结构及电化学性能进行表征.结果表明:合成的N-GO@Fe/ZIF8-900催化剂具有优异的氧还原/氧析出(ORR/OER)性能.氧还原半波电位达到0.885 V,优于Pt/C(0.856 V),氧析出时,在10 mA/cm2的电流密度下对应电位为1.811 V,优于贵金属Pt/C(1.968 V),与IrO2(1.75 V)性能相当.组装成锌空气电池后,比能量和功率密度分别达到886.2 mW·h·g-1和73.44 mW/cm2,高于贵金属Pt/C的比能量(791.04 mW·h·g-1)和功率密度(57.12 mW/cm2).

关键词：ZIF8、碳纳米管、原位生长、锌空气电池

所属期刊栏目：50

分类号：TM911.4

资助基金：上海市教育委员会科研创新计划;上海市基础研究项目

在线出版日期：2022-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：123-131