由于缺乏高活新且價格合理的催化劑，Zn-空氣電池的大規(guī)模應用受到顯著阻礙。高熵氧化物具有獨特的結構和性能，因此是具有前景的Zn-空氣電池材料。但是傳統(tǒng)高溫合成高熵氧化物的方法得到暴露活性位點比例較低并且高熵氧化物的尺寸達到微米。

有鑒于此， 北京航空航天大學 張瑜教授、 劉俊利 副教授等 報道多金屬氧簇構筑<1 nm的二維高熵氧化物，在Zn-空氣電池中表現(xiàn)優(yōu)異的光電催化OER、ORR性能。

本文要點

（1） 構筑的尺寸<1 nm并且獨特二維結構的高熵氧化物具有精確的原子分布，在光照射下的OER和ORR雙功能催化活性都得以增強。

（2） 將二維高熵氧化物-POM作為陽極催化劑，CoFeNiMnCuZnO _x -磷鉬酸材料在可見光照射下達到2 mA cm ^-2 電流密度的充放電電壓差僅為0.25 V。 構筑的電池在2 mA cm ^-2 或10 mA cm ^-2 電流密度的穩(wěn)定工作時間分別達到1600 h和930 h。

參考文獻

Huaiyun Ge, Lirong Zheng, Guobao Yuan, Wenxiong Shi, Junli Liu*, Yu Zhang*, and Xun Wang ,  Polyoxometallate Cluster Induced High-Entropy Oxide Sub-1 nm Nanosheets as Photoelectrocatalysts for Zn–Air Batteries , J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI:  10.1021/jacs.4c00652

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c00652