氧還原反應(ORR)和析氧反應(OER)是金屬-空氣電池的兩個重要電極反應,能夠同時催化ORR和OER的空氣陰極材料的設計和制備是一個非常重要且具有挑戰性的課題。近日,我院精細材料與精細光譜課題組的張文明博士等人利用靜電紡絲技術結合金屬有機框架材料(MOFs)衍生出一種高效穩定的雙功能(ORR/OER)催化劑,其氧還原反應性能(ORR)極限電流密度高達?5.9 mA cm?2,優于貴金屬Pt/C(?5.4 mA cm?2),析氧反應性能(OER)在電流密度為10 mA cm?2時電壓僅為1.68V,可用于金屬空氣電池等領域。該成果近期以封面文章形式發表在Small上(Small 2018, 1800423,IF= 9.598)。河北大學為第一完成單位,我院張文明為第一作者,我院李玲、大連理工大學于澤和中科院物理所谷林為通訊作者。
同時,該課題組也成功制備出一維碳包覆空心SnO2/NiO異質結材料并應用于鈉離子電池負極,結果顯示電池循環200圈之后仍能保持320 mAh g-1(100 mA g-1)的容量,在800 mA g-1下長循環1000圈之后仍然保持160 mAh g-1。相關結果發表在Chemical Engineering Journal上(Chem. Eng. J 2018, 348:599,IF =6.735)。河北大學為第一完成單位,我院張文明為第一作者,我院李玲、質量技術監督學院楊昆和大連理工大學于澤為通訊作者。
以上工作得到國家自然科學基金和河北省杰出青年基金等項目的資助。
(物理科學與技術學院供稿)