东莞理工学院《AEM》:微波快速制备千克级电催化剂,用于增强氧气电催化作用

材料分析与应用 2025-04-08 16:35
文章摘要
本研究提出了一种开创性的微波合成策略,用于快速制备公斤级ORR/OER双功能电催化剂。该策略利用微波辐照产生瞬时热能,构建连接钴单原子和纳米颗粒的纳米碳桥结构,显著提升了电子/质量传递动力学和活性位点利用率。所得碳桥钴催化剂(CBCo-800)展现出卓越性能:半波电位达0.86 V(vs. RHE),过电位差仅0.696 V。在锌空气电池测试中,CBCo-800实现了794 mAh g−1的比容量和650小时以上的稳定运行,性能超越商业Pt/C和RuO2。DFT计算揭示纳米碳桥通过增强氧活化和优化中间体吸附/解吸动力学,有效降低了ORR/OER能垒。该研究为规模化生产高性能双活性位点电催化剂提供了可靠平台。
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