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    陳忠偉院士!又一JACS
    來(lái)源: 時(shí)間:2023-09-18 15:20:31 瀏覽:1922次

    第一作者:Ya-Ping Deng

    通訊作者:蔣毅研究員、王新研究員和陳忠偉院士

    通訊單位:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、華南師范大學(xué)和加拿大滑鐵盧大學(xué)

    DOI: 10.1021/jacs.3c03214


    01

    研究背景

    隨著各種3d-金屬電催化劑的開(kāi)發(fā)和對(duì)氫氧化物動(dòng)態(tài)重構(gòu)的鑒定,作為一種極具發(fā)展前景的可持續(xù)儲(chǔ)能系統(tǒng)—可再充電鋅(Zn)-空氣電池在學(xué)術(shù)界的研究重新活躍了起來(lái),但催化劑之間的性能差異仍無(wú)法解釋。基于此,陳忠偉院士、王新研究員和蔣毅研究員等人報(bào)道了通過(guò)研究陰離子對(duì)調(diào)節(jié)3d-金屬硒化物的動(dòng)態(tài)重建來(lái)解決這種不確定性。本工作可以為實(shí)際的鋅空氣電池的電催化劑研究或其他多相電催化可持續(xù)系統(tǒng)的研究提供設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。


    02

    文章要點(diǎn)

    1、與合金相比,陰離子化學(xué)被確定為性能促進(jìn)劑,并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)用于Zn-空氣電池。基于理論模型、硒分辨原位光譜和先進(jìn)電子顯微鏡,構(gòu)建了硒(Se)的氧化、浸出和再配位三步演化過(guò)程。該過(guò)程生成了一種具有共享O鍵合Se基序的無(wú)定形(羥基)氫氧化物,并降低其電流驅(qū)動(dòng)的氧化還原能壘。

    2、本工作提出了Se反饋的普遍概念來(lái)描述具有不同晶體或成分的3d金屬硒化物的基礎(chǔ)化學(xué),還提出了微調(diào)其行為的可行性。


    03

    圖文展示

     

    圖1.Se影響3d金屬電催化劑的理論建模


    圖2.Se化引起的3d金屬電催化劑形貌和結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化

     

    圖3.Zn-空氣電池的電化學(xué)行為及放大演示

     

    圖4.不同晶體結(jié)構(gòu)的Zn-空氣電池重構(gòu)前后XANES光譜

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