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我校化科院唐亚文课题组在电催化剂研究方面取得新进展

 

发布日期:2017-06-22  浏览次数:135

 

我校化科院唐亚文教授课题组在多元金属氮化物作为双功能电催化剂研究方面取得重要的研究进展。相关成果以“Hierarchically mesoporous nickel-iron nitride as a cost-efficient and highly durable electrocatalyst for Zn-air battery”为题在线发表在Nano Energy (2017, DOI: org/10.1016/j.nanoen.2017.06.029)Nano Energy是纳米能源领域顶尖期刊,2017年影响因子为12.343。论文第一作者为化科院付更涛博士。

锌空气电池具有能量密度高、水系电解液安全可靠以及绿色无污染等特点,是理想的电动汽车动力电池体系。虽然锌空气电池的技术已经很成熟,但其进一步的发展却受到了各种技术原因的阻碍。最显著地挑战是循环寿命短,这与缺乏低成本和稳定的用于空气阴极催化的双功能催化剂有至关重要的关系。因此,寻找高效、成本低的双功能电催化剂是提高空气阴极反应效率的关键。过渡金属材料(包括合金、氧化物等)由于储量丰富、价格低廉等优势受到了极大关注。

唐亚文课题组通过热分解由NiFe双层氢氧化物组成的多孔微球,来制备双功能氮化物材料-介孔Ni3FeN。与传统的碳化物/氧化物等复合材料不同,金属氮化物不需要碳作为传输载体,因此可以避免在高电位下发生碳的腐蚀。所制备的介孔Ni3FeN双功能催化剂在碱性条件下展现出了优越的电催化性能:对氧析出的过电位和Tafel斜率仅有0.355 V 70 mV dec-1 ;对氧还原的半波电位高达0.78 V。与昂贵的商业化催化剂RuO2相比,介孔Ni3FeN在充放电300圈之后的电势衰减更低。

    付更涛为我校2017届博士毕业生。在攻读研究生期间,以第一作者在Nano Letters (IF: 13.779)Advanced Energy Materials (IF: 16.721, 1)Nano Energy (IF: 12.343, 2)Chemical Science (IF: 9.144) 等期刊发表SCI论文31篇,总影响因子约为245,总被引900余次。其中,SCI-TOP 论文29篇、ESI高被引论文6篇、封面论文2篇;2篇论文获美国科学促进会(AAAS EurekAlert!)新闻网站亮点介绍、1篇论文获X-MOL化学资讯平台亮点介绍。

 
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