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AdvancedFunctionalMaterials发表我校双原子催化剂科研成果

发布时间：2022-05-31 09:28:48 浏览次数：297 来源：江苏大学若有侵权请联系400-0815-589删除

近日，我校能源研究院副研究员徐丽团队在国际权威期刊Advanced Functional Materials在线发表论文“Non-covalent Interaction of Atomically Dispersed Cu and Zn Pair Sites for Efficient Oxygen Reduction Reaction”。论文提出了一种简单的合成策略来构建双原子催化剂，并深入研究了双原子催化剂中异核金属原子之间的非共价相互作用。

江苏大学为该论文的第一单位，博士生邓代洁为第一作者，徐丽与李赫楠为通讯作者。

双原子催化剂具有相邻的金属原子位点，可协同催化氧还原反应(ORR)，在ORR方面显示出巨大的潜力，但关于此类电催化剂中双金属原子之间的长程电子相互作用的讨论仍处于起步阶段。本论文采用动态合成策略构筑了具有相邻Cu、Zn位点的异核双原子电催化剂((Zn, Cu)−NC)。密度泛函理论计算表明，(Zn, Cu)−NC催化剂可通过Zn、Cu原子对之间的非共价相互作用高效地活化O2分子，并以桥式吸附方式使金属(Zn、Cu)3d轨道和O 2p轨道之间形成更有效的杂化状态。受益于O2在(Zn, Cu)−NC催化剂表面吸附构型的优化和吸附能的提升，ORR活性也因此增强。(Zn, Cu)−NC在碱性电解质中表现出优异的ORR活性，其半波电位为0.88 V(vs. RHE)。此外，与20 wt% Pt/C催化剂相比，(Zn, Cu)−NC作为空气阴极材料组装的液态和准固态锌-空气电池的功率密度、比容量和稳定性都更优异。

本工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省“六大人才高峰”项目、镇江市高新技术研究重点实验室、江苏省高等学校重点学科建设项目的支持。

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