碳纳米纤维负载铁镍合金在锌空气电池中的应用

编号：CYYJ02776

篇名：碳纳米纤维负载铁镍合金在锌空气电池中的应用

作者：蔡胜 刘元震 王春琼 邹肖肖 梅至远 蒋静雯 刘婷婷 郭洪

关键词： 铁镍纳米合金 碳纳米纤维 电催化 析氧反应 锌空气电池

机构： 云南大学材料与能源学院 云南省烟草质量监督检测站

摘要： 析氧反应(OER)催化剂在锌空气电池(ZABs)储能过程中起着关键作用。我们开发了一种新型非贵金属基自支撑碳纳米纤维催化剂(NiδFe4-δ-CNF)。首先,以聚乙烯吡咯烷酮、过渡金属乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺为原料,采用静电纺丝法制备了网状前驱体。随后,通过高温退火处理,将其转化为三维(3D)多孔结构材料。合成的Ni1Fe1-CNF催化剂在浓度为1 mol·L-1 KOH的电解质溶液中具有较低的起始电位(230 mV)和过电势(280 mV,10 mA·cm-2),性能优于商业RuO2。同时,将Ni1Fe1-CNF催化剂与商业Pt/C催化剂混合,作为空气阴极催化剂组装成ZAB,与商业的RuO2+Pt/C ZAB相比,Ni1Fe1-CNF+Pt/C ZAB具有更高的功率密度(122 mW·cm-2)、更低的充电电压以及更好的充放电循环稳定性。