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Chemical Engineering Journal：異質結構傳質通道促進金屬催化劑的電催化氧反應

以鋅空氣電池（ZAB）為代表的金屬-空氣電池已被廣泛研究以替代傳統的金屬二次電池，但由于實際電化學能源裝置所需的在較高電流密度下促進氧氣反應活性并不顯著，缺乏高效且具有成本效益的雙功能催化劑阻礙了鋅空氣電池(ZAB)的大規模應用。

基于此，中國地質大學蔡衛衛等人通過結合選擇性蝕刻和rGO負載，設計了一種具有“板式反應器”結構的異孔hs-CoFe雙功能催化劑，該催化劑對析氧反應(OER)和氧還原反應(ORR)都具有高活性。該催化劑的“板式反應器”結構中10-100 nm的中孔是通過選擇性蝕刻構建的，100nm以上的大孔是由rGO片構建的。該催化劑實現了OER和ORR的平穩傳質，從而提高了雙功能OER/ORR活性。

hs-CoFe催化劑在OER中過電位低至310 mV可達100 mA cm^-2的電流密度，ORR活性也明顯增強，半波電位正移至0.905 V。同時，該催化劑在10 mA cm^-2?的電流密度時，OER的電位與ORR的半波電位之間的差異降低至0.608V。在空氣電極中配備hs-CoFe的ZAB功率密度達232 mW cm^-2，這為氧反應催化劑的設計提供了一種新策略。

Hetero-structural mass transfer channel boosts electrocatalytic oxygen reactions of metallic Catalyst,?Chemical Engineering Journal, 2021. DOI:10.1016/j.cej.2021.131140

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