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高活性、耐用的無貴金屬電催化劑的合理設計對于可充電鋅空氣電池(ZABs)和水分解的工業化尤為重要。

Appl. Catal. B Environ.：N, P摻雜的碳納米管用于水分解和可充電鋅空電池

基于此，中國地質大學楊澤惠等人報告了一種通過一鍋熱解法制備的N, P共摻雜碳納米管限制的WN-Ni Mott-Schottky異質結構納米粒子(WN-Ni@N, P-CNT)新型三功能電催化劑。由于WN-Ni Mott-Schottky的異質結構、原子級的水解離和電荷轉移加速，該催化劑WN-Ni@N, P-CNT在高電流密度下表現出類似Pt的析氫(HER)催化活性。此外，WN-Ni@N, P-CNT也實現了優異的析氧反應(OER)活性，僅需268 mV的過電位就可達到10 mA cm^-2的電流密度，優于商業IrO₂；而在堿性介質中的全水解僅需1.57 V即可達到10 mA cm^-2的電流密度。此外，WN-Ni@N, P-CNT(0.84 V vs. RHE)的半波電位也接近于Pt/C。

由于其優異的ORR和OER活性，組裝的可充電ZAB的功率密度比Pt/C||IrO₂高1.8倍(126.2 mW cm^-2?vs 71 mW cm^-2)。由于其獨特的結構，該催化劑在330小時的放電-充電過程后仍能保持出色的電池性能。這項工作為構建用于可持續能源應用的替代非貴金屬多功能電催化劑提供了一種新策略。

N, P doped carbon nanotubes confined WN-Ni Mott-Schottky heterogeneous electrocatalyst for water splitting and rechargeable zinc-air batteries,?Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120511

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