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Nano Energy: 錨定在3D N摻雜石墨烯空心微球上的Au@Co2N0.67納米點用于高效電催化水分解或鋅-空電池

為了滿足未來行業對綠色能源的需求，需要開發具有優異耐久性的高效電催化劑，用于水分解和鋅-空氣電池。

全北國立大學Joong Hee Lee、Do Hwan Kim等報道了錨定在3D N摻雜石墨烯空心微球上的Au@Co₂N_0.67納米點電催化劑(Au@Co₂N_0.67/3D-NGr)，能夠用于高效穩定電催化HER和OER。

Au@Co₂N_0.67/3D-NGr電催化劑具有優異的全分解水的潛力，當電池電壓為1.58 V和1.79 V時，電流密度分別達到10 mA cm^-2和50 mA cm^-2。

另外，使用Au@Co₂N_0.67/3D-NGr組裝的鋅-空氣電池表現出高性能：1.46V的開路電壓、142.8 mW cm^-2的大功率密度以及良好的可充電性和高循環壽命。

DFT計算揭示了Au@Co₂N_0.67/3D-NGr優異的催化活性，Au@Co₂N_0.67/3D-NGr獨特的核-殼結構中，內部Au的電負性遠高于外部Co₂N_0.67的電負性，Au核作為“促進劑”進一步激活電催化活性，Co₂N_0.67通過界面相互作用調節其電子結構。

Au@Co₂N_0.67的納米尺寸分布(5 nm~8 nm)可以有效地增強活性位點的暴露，從而提高催化活性。另外，作為載體的3D-NGr具有開放結構、高的表面積和中空球形特性，這能夠防止Au@Co₂N_0.67的聚集，并為電子和物質傳輸提供一條“高速公路”。

Rational construction of Au@Co₂N_0.67 nanodots-interspersed 3D interconnected N-graphene hollow sphere network for efficient water splitting and Zn-Air battery. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106420

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