析氧反應(yīng)(OER)的緩慢動力學(xué)過程嚴(yán)重阻礙了電解水和可充電金屬空氣電池的發(fā)展。乙醇氧化反應(yīng)(EOR)代替OER是解決這一問題的一種極具潛力的策略。
近日,暨南大學(xué)孟輝、加拿大國立科學(xué)研究院Sun Shuhui報道了用于高效乙醇電氧化重整和創(chuàng)新的鋅乙醇空氣電池的Co(OH)2@Ni(OH)2的原位電化學(xué)活化異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
要點1. 作者合成的Co(OH)2@Ni(OH)2異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化劑顯示出良好的EOR催化活性(j10=1.3 0V)和高穩(wěn)定性(在50mA cm-2下超過100 h)。催化反應(yīng)通過4e-氧化將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸,法拉第效率為97.9%。它的高性能歸因于通過電化學(xué)活化進一步優(yōu)化的雙氫氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
要點2. 原位拉曼光譜和DFT計算確定Ni(NiOOH)是EOR的關(guān)鍵活性位點?;?/span>EOR替代OER的創(chuàng)新思想,設(shè)計了混合水電解和鋅乙醇空氣電池。這種設(shè)計的優(yōu)點不僅使電解水的總電位降低了200 mV,電池充電電壓降低了300 mV,同時還實現(xiàn)了生物質(zhì)能源的直接利用。
Li Zilong et.al In-Situ Electrochemical Activation of Co(OH)2@Ni(OH)2 Heterostructure for Efficient Ethanol Electrooxidation Reforming and Innovative Zinc-Ethanol-Air Battery EES 2022 DOI: 10.1039/D2EE01816K https://doi.org/10.1039/D2EE01816K