MOF‐derived nitrogen‐doped iron–nickel oxide carbon nanotubes as efficient oxygen electrocatalyst for long‐life rechargeable zinc–air batteries

Abstract

摘要 具有高活性的电催化剂对于高能量密度的锌‐空气电池至关重要。然而，电催化剂中析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）的缓慢动力学阻碍了锌‐空气电池的发展。本文报道了一类通过简单热解策略制备的MOF衍生氮掺杂双金属氧化物封装的碳纳米管材料（FeNiO@NCNT）。FeNiO@NCNT对OER和ORR都表现出高催化活性。特别是，FeNiO@NCNT中的晶格氧和OH ‐ 为OER提供了更多的活性位点（金属活性位点除外），使FeNiO@NCNT具有相比其他催化剂更优异的OER性能（E j＝10 ＝ 205 mV）。作为OER和ORR双功能催化剂，基于FeNiO@NCNT的可充电锌空气电池表现出124.29 mW·cm −2 的高放电功率密度，以及低的充放电极化和在20 mA·cm −2 下440 h的优异循环稳定性。这项工作表明FeNiO@NCNT可作为在各种集成能源系统中实际应用的有前途的潜在催化剂。