《表1 近期报道的电纺纤维粉末催化剂的ORR和OER性能》

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《电纺纤维在锌-空气电池中的应用研究进展》


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Eonset,E1/2,and n denote ORR onset,half-wave potential and electron transfer number.Ej=10is the required potential to reach an OER current density of10 m A·cm-2.ΔE=Ej=10-E1/2

迄今为止,对电纺纤维作为催化剂的研究已有很多。一般来讲,催化剂的电化学测试采用三电极体系,其中工作电极一般采用传统工艺制备,按照一定比例混合催化剂粉末、导电剂(如炭黑)和粘结剂(如Nafion),将其在乙醇和水溶液中超声为墨汁状液体,均匀滴在玻碳电极上,然后进行电化学测试。表1列出了近期报道的采用传统工艺制备的电纺纤维粉末催化剂的ORR和OER性能。研究表明,电纺纤维催化剂具有活性位点多、导电性好、缺陷制备可控等特点,其电催化性能直接受交联孔、长径比以及空心结构等因素影响。Wang等报道了一种通过静电纺丝制得的氮掺杂分层多孔碳纳米纤维结构Fe Ni/N-CPCF-950,该电纺纤维粉末催化剂表现出优异的ORR和OER性能(E1/2=0.864 V,Ej=10=1.585 V),如表1所示[40]。该材料优异的电催化性能得益于其较大的长径比和良好的导电性,Fe Ni合金颗粒的锚定和多孔结构产生的协同效应有利于氧分子的快速吸脱附,同时疏松多孔的结构暴露出大量的活性位点,缩短了离子传输距离,改善了ORR/OER反应缓慢的动力学,因此Fe Ni/N-CPCF-950可作为一种优良的双功能电催化剂。