設計出價格低廉且性能優異的OER、HER和ORR三功能電催化劑對于綠色能量的儲存和轉化至關重要。
浙江師范大學胡勇團隊報道了一種用CoFe合金納米晶體 (CoFe@NC/NCHNSs)封裝的N摻雜石墨碳納米片三功能電催化劑，用其組裝的液態鋅空氣電池和水電解槽表現出優異的催化活性和耐久性。
作者使用具有豐富官能團作為連接體的2,2′- bipyridy -5,5′-二羧酸(H2bpydc)作為有機配體，將CoFe合金錨定到碳基體上，并提供理想的前驅體用于制造高度摻氮的碳，以保護合金免受侵蝕和損失。
優異的三功能電催化性能可以歸因于豐富的CoFe合金位點和石墨N的高含量摻雜的協同作用，石墨N和CoFe合金共同促進了氧中間體的形成以及水的解離，從而大大提高了內在活性。
在CoFe@NC/NCHNSs催化劑的合成中引入Co和Fe物種，起到了將N錨定在碳基質中和生成石墨N物種的重要作用，這對促進高含量石墨N的形成至關重要，因此進一步提高了電催化活性。
所制備的催化劑對于ORR具有0.92 V的正半波電位(E1/2 )，對于OER和HER，在10 mA cm-2 電流密度下，下分別具有285 mV和120 mV的低過電位。
組裝的液態鋅空氣電池具有184 mW cm-2的高功率密度和50 h的長期循環性能，而水電解槽僅需1.665 V的電壓即可提供10 mA cm-2的電流密度。
Trifunctional electrocatalyst of N-doped graphitic carbon nanosheets encapsulated with CoFe alloy nanocrystals: the key roles of bimetal components and high-content graphitic-N. Appl. Catal. B Environ., 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120512
原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/14/9aa56231cb/
