摘要
低成本、高效和稳定的氧气还原反应(ORR)和氧气析出反应(OER)电催化剂的开发对于可充电金属-空气电池的发展起着至关重要的作用.文中通过一种简单的化学气相沉积(CVD)并结合碱活化的方法成功得到了磷掺杂的碳基催化剂.这里的磷掺杂有利于在纯碳材料上创造得到更多有效活性位点,并有利于氧气及其中间产物在催化剂表面的吸附和快速反应.而碱活化这一过程则会创造更多的孔结构,为氧气反应过程中物质的有效传输和反应提供更多的通道和界面.基于以上优点,所制备的碱活化的磷掺杂碳球(AP-CS)对于ORR和OER的电化学活性和稳定性都表现出显著的提升.与初始的碳球(CS)相比,AP-CS的ORR极化曲线的半波电位增加了30 mV,并且其OER极化曲线在10 mA·cm-2处的电势也明显降低了150 mV.这项工作为双功能纯碳材料的制备及其在能量转换和储存技术中的应用提供了新的思路.
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