《表2 近期报道的电纺纤维自支撑催化剂的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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电纺纤维自支撑催化剂具有柔韧性良好、可折叠和易弯曲等突出的力学性能，比起传统工艺制备的催化剂在工艺上更加简便，从根本上突破了粉末催化剂需要添加聚合物粘结剂的瓶颈，在一定程度上减少了催化剂的团聚和结块，使得电纺纤维交联多孔的优势尽显，多孔结构提供更多的吸附位点会适当缓冲氧的吸脱附过程，同时也避免了由于粘结剂的添加而对离子扩散的抑制。电纺纤维自支撑催化剂用作空气电极，使得储能器件特别是柔性固态ZABs的装配时间大幅缩减，同时柔韧性大大提升，近年来在可穿戴电子器件中得到了广泛研究。当前的研究热点在于，如何调整静电纺丝工艺使制备的电纺纤维在经过后续处理（如碳化）之后不仅能保持机械强度和韧性不变，而且能同时高效驱动ORR/OER两个半反应。表2列出了近期报道的几种电纺纤维自支撑催化剂的ORR和OER性能，可以看出它们都能满足高效的双功能催化剂的催化活性。Ji等[42]通过静电纺丝技术在纳米纤维的氮掺杂碳纳米片上锚定Co单原子制备得到Co SA@NCF/CNF，该催化剂显示出较低的可逆过电位（ΔE=0.75 V）（图3a～3d）。其优秀的催化性能得益于在柔性自支撑结构上锚定金属单原子位点，增强了原子利用效率，增加了活性位点以降低ORR/OER反应势垒，同时自支撑催化剂相比于粉末催化剂改善了电子扩散速率和导电性，表现出优异的双功能电催化性能。