随着全球能源需求增长和环境问题日益严峻,开发高效、可持续的绿色能源技术成为研究重点。电池因其高能量密度和零碳排放特性备受关注,但其阴极缓慢的氧还原反应(ORR)及贵金属催化剂的高成本、低稳定性限制了其大规模应用。采用氨基功能化MXene作为载体负载酞菁铁(FePc),成功制备了NH2-MXene/FePc复合催化剂,系统研究了3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)添加量对催化剂结构及ORR性能的影响规律。结果表明,NH2-MXene/FePc-100催化剂展现出卓越的ORR活性,半波电位高达0.92V,Tafel斜率为65.94mV/dec,ORR过程中4电子步骤占主导;该催化剂在5000次加速老化测试后,性能衰减仅约20mV,表现出优异的稳定性;该催化剂组装的锌-空气电池展现出优异的性能,峰值功率密度达182.3mW/cm2,比容量为774.7mA·h/g,显著优于商业Pt/C催化剂。
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本文档关键词:催化剂,还原,功能,氨基,研究
