1成果简介
氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）一般由贵金属（Pt）和金属氧化物（IrO2）催化，存在价格昂贵、选择性差、稳定性差等缺点。本文，兰州大学彭尚龙教授团队在《Nano Res》期刊发表名为“Mn, N co-doped Co nanoparticles/porous carbon as air cathode for highly efficient rechargeable Zn-air batteries”的论文，研究提出一种由碳化金属有机骨架（MOF）衍生物制备的MnO掺杂CoNx/N-PC复合材料（Mn-CoNx/N-PC）作为双功能电催化剂，以同时提高ORR和OER催化性能。
N与金属元素之间有很强的配位作用，因此引入N可以明显提高用于ORR的Co-N-C催化活性中心的含量。同时，Mn掺杂显著调节了Co元素的电子结构，增加了Co0的含量，从而提供了有效的OER活性中心。实验结果显示，Mn-CoNx/N-PC催化剂具有超强的双功能电催化活性，半波电位为0.85 V，优于20%Pt/C催化剂（0.82 V）。进一步的，将Mn-CoNx/NPC电催化剂用于锌-空气电池，其具有较高的功率密度（145 mW cm?2）和良好的循环性能。
图文导读
方案1:Mn-CoNx/N-PC的制备工艺
图1（a）MOF前驱体的SEM图。( b ) TEM 图像，( c ) HR 图像和( d ) CON / N-PC 催化剂的能量色散X 射线光谱( EDS ) 绘图
图 2 、(a) XRD 和 (b) CON、/N-PC MN-CONN-PC 和 Mn/N-PC 电催化剂的拉曼光谱 (c) XPS 测量光谱和 (d) - (f) Mn2p 的精细光谱 , Co 2p3 / 和 N 1s 的 MN-CON / n-pcand CON / n-pc 电催化剂
图 3 (a) Mn-CoNx/N-PC、CoNx/N-PC、Mn/N-PC 和 Pt/C 的 ORR 的电化学性能
图4（a）MN-CON、/N-PC-CON、/N-PC MN/N-PC和Pt/C+Iro2作为双功能电催化剂的电位差。（b）ZABS方案。（c）功率密度和（d）MN-CON/N-PC和PU/c+Ruo2催化剂的充放电测试。
小结
本研究为构建低成本、高效率、耐用的锌-空气电池过渡金属基双功能电极提供了一种简便的方法。
文献
https://doi.org/10.1007/s12274-021-3837-6