据外媒报导,2月26日宣布在期刊《Carbon Future》上的一篇论文中供给的信息数据显现,增加富勒烯衍生的碳资料作为催化剂怎么样进步锌空气电池的功能和安稳才能,并降低成本。
“锌-空气电池中氧活化、氧与氧键开裂以及氧复原氧化物脱除等困难导致其动力学特性缓慢,约束了其在商业范畴的运用。”华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology)资料科学与工程学院李芳芳教授表明。“碳基非贵金属催化剂因为其大表面积、高导电性、超卓的机械功能以及在电化学环境中优异的安稳性,被认为是有出路的氧复原反响资料。”
富勒烯是碳的同素异形体,具有足球形状的关闭笼结构。纯富勒烯的电导率缺乏,约束了电子搬运,但源自富勒烯的晶体具有改善的比表面积、电导率和活性位点。 富勒烯晶体是经过称为液-液界面沉积的进程发生的。在此进程中,富勒烯溶解在两种不同的溶剂中,并在两种液体的界面处构成晶体。
研讨人员随后发明了一种将富勒烯晶体与金属卟啉(一种具有共同结构的分子)相结合的超分子。研讨人员共创建了这种超分子的四个版别,企图将其优化至最佳功能。将三个样品加热到不同的温度(700°C、800°C和900°C),然后终究样品也加热到800°C,但与其他未选用液-液界面沉积法的样品混合方法不同。
在测验富勒烯-金属卟啉超分子的功能之前,研讨人员经过扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱和其他丈量研讨了样品的结构特征。成果发现液-液界面沉积法增加了缺点,来提升了氧复原反响的功能。
研讨人员还发现,加热到800°C的超分子比试验进程中测验的其他超分子功能更好。随后研讨人员持续在实践运用中测验这种超分子。
为了测验富勒烯-金属卟啉超分子的功能,研讨人员运用富勒烯-金属卟啉作为阴极构建了克己的锌空气电池。
“成果凸显了富勒烯-金属卟啉表现出的杰出的长时间安稳性。富勒烯-金属卟啉优化的锌空气电池功能凸显超分子强壮而耐久的电催化功能。这种高功率密度和扩展安稳性的结合使富勒烯-金属卟啉衍生的碳资料成为锌空气电池实践运用中非常有远景的催化剂,”李教授表明。