Oberflächenreorganisation von elektrochemisch induzierten Zn–Ni–Co-Spineloxiden zur Verbesserung der Sauerstoffelektrokatalyse

Hier heben wir das redox-inerte Zn2+ in spineltypischen Oxiden (ZnX Ni1-X Co2 O4) hervor, um synergistisch die physikalische Porenstruktur zu optimieren und die Bildung aktiver Spezies auf der Katalysatoroberfläche zu erhöhen. Das Vorhandensein von Zn2+-Segregation wurde experimentell und theoretisch unter Bedingungen der Sauerstoffentwicklung identifiziert; das neu gebildete VZn -O-Co ermöglicht eine geeignetere Bindungsinteraktion zwischen dem aktiven Zentrum Co und den sauerstoffhaltigen Spezies, was zu einer überlegenen ORR-Leistung führt. Darüber hinaus wird eine flüssige Fluss-Zn-Luft-Batterie unter Verwendung der strukturell optimierten Zn0.4 Ni0.6 Co2 O4-Nanopartikel, die auf N-dotierten Kohlenstoffnanoröhren (ZNCO/NCNTs) unterstützt werden, als effiziente Luftkathode konstituiert, die bemerkenswerte Leistungsdichte (109,1 mW cm-2), hohes Leerlaufpotenzial (1,48 V vs. Zn), hervorragende Haltbarkeit und hohe Leistungsfähigkeit aufweist. Diese Erkenntnis könnte die experimentell beobachtete Verbesserung der ORR-Aktivität von ZnX Ni1-X Co2 O4-Oxiden nach dem OER-Test erläutern.