【锌空】Adv. Mater.：长寿命、快充锌空气电池

研制快速充电的锌空气电池是扩大其应用范围的关键，但由于OER动力学迟滞和电催化剂活性位点不足的限制，仍具有一定的挑战性。

南开大学王卫超教授等 研制了具有高密度高效活性位的非晶FeCoNiS _x 电催化剂。

本文要点：

（1） 该催化剂可在10、100和500 mA/cm ² 时产生202、255和323 mV的低OER过电位，用于100 - 400 mA/cm ² 的低充电电压的快速充电锌空气电池。 此外，制备的3241.8 mAh (20 mA/cm ² , 25°C)准固态锌空气电池在-10和25°C条件下的寿命为500 h，在40°C条件下的充电为100 mA/cm ² 条件下的寿命为150 h。

（2） 详细的表征和DFT计算表明，非晶多金属硫化物的重构形成了富缺陷的结晶/非晶三元金属(氧)氢氧根，其中多活性位之间的电子耦合效应和中间体O*从Ni位向Fe位的迁移打破了标度关系，导致OER理论过电位低至170 mV，这是优异的快速充电性能。 本工作不仅为通过预催化剂的自重构设计先进的OER催化剂提供了思路，而且为实际的快充锌空气电池开辟了道路。

参考文献:

Wang, A., Zhang, X., Gao, S., Zhao, C., Kuang, S., Lu, S., Niu, J., Wang, G., Li, W., Chen, D., Zhang, H., Zhou, X., Zhang, S., Zhang, B. and Wang, W. (2022), Fast-Charging Zn-Air Battery with Long Lifetime Enabled by Reconstructed Amorphous Multi-Metallic Sulfide. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2204247.

DOI: 10.1002/adma.202204247

https://doi.org/10.1002/adma.202204247