河南大学JMCA：双功能1D分层MnO@CNT@Co-N/C用于可充电锌-空气电池

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河南大学JMCA：双功能1D分层MnO@CNT@Co-N/C用于可充电锌-空气电池
开发用于氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的高性能双功能电催化剂是实现可充电锌-空气电池发展的重大挑战。
因此，昆士兰科技大学Anthony P. O’Mullane和河南大学刘小强等报道了一种1D分层MnO@CNT@Co-N/C电催化剂，该催化剂在能量存储和转换技术中具有潜在应用。
河南大学JMCA：双功能1D分层MnO@CNT@Co-N/C用于可充电锌-空气电池
河南大学JMCA：双功能1D分层MnO@CNT@Co-N/C用于可充电锌-空气电池
MnO@CNT@Co-N/C优异性能源于：
1. 一维分层管状结构导致催化剂具有优异的结构和组成稳定性以及高孔隙率，可以有效促进电荷转移并适应电催化反应过程中电化学引起的体积变化；
2. 分离的MnO颗粒在CNT内部具有混合价态Mn2+/4+，极大地促进氧化还原反应过程中的电解质扩散和电子转移。
3. 多个活性位点并存(Co-Nx、Co-O和C-N )在电催化剂中对可逆氧反应产生了强烈的正协同效应。
4. 在煅烧过程中引入Co NPs和N，导致形成的大量边缘和拓扑缺陷显着增加了活性位点的暴露并增强了催化剂的双功能活性。
河南大学JMCA：双功能1D分层MnO@CNT@Co-N/C用于可充电锌-空气电池
MnO@CNT@Co-N/C在碱性介质中表现出对ORR/OER的高效双功能电催化性能(ORR的Eonset和E1/2分别为0.93 V和0.81 V，OER的Ej=10为1.62 V)，ΔE值低至0.81V的。
以 MnO@CNT@Co-N/C作为空气电极催化剂的锌-空气电池显示出高达200.8 mW cm-2的高最峰值功率密度、1010.6 W h kg-1的优异能量密度和802.7 mA hg-1比容量, 分别提高了300 小时的充放电循环能力。
Preparation of a one-dimensional hierarchical MnO@CNT@Co-N/C ternary nanostructure as a high-performance bifunctional electrocatalyst for rechargeable Zn-air batteries. Journal of Materials Chemistry A, 2021. DOI: 10.1039/d1ta07259e
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