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陳忠偉院士！又一JACS

來源：時(shí)間：2023-09-18 15:20:31 瀏覽：1865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，但催化劑之間的性能差異仍無法解釋。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程。該過程生成了一種具有共享O鍵合Se基序的無定形（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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