RuFe合金ナノ粒子担持メソ多孔性炭素:Li-O_2及びZn-空気電池用の効率的二機能性触媒【JST・京大機械翻訳】

Hong Junhyung; Hyun Suyeon; Tsipoaka Maxwell; Samdani Jitendra S; Shanmugam Sangaraju

文献

J-GLOBAL ID：202202216942709533 整理番号：22A0727791

RuFe合金ナノ粒子担持メソ多孔性炭素:Li-O_2及びZn-空気電池用の効率的二機能性触媒【JST・京大機械翻訳】

RuFe Alloy Nanoparticle-Supported Mesoporous Carbon: Efficient Bifunctional Catalyst for Li-O₂ and Zn-Air Batteries

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資料名：
巻： 12 号： 3 ページ： 1718-1731 発行年： 2022年
JST資料番号： W5035A ISSN： 2155-5435 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

低コストで高効率の二機能性触媒の設計と製作は,Li-O_2電池の実用化にとって大きな課題である。本研究では,高表面積窒素ドープメソポーラス炭素(RuFe@NC)に埋め込まれたRuFeナノ粒子からなる二機能性電極触媒を提示した。RuFe@NC-900触媒は比表面積(677m2g-1),細孔径(9.52nm)及び高い細孔容積(0.3cm3g-1)を示した。触媒は,高い酸素還元と進化反応活性を示し,ベンチマーク触媒と比較して,0.73V対RHEの優れた二機能活性(ΔE)を示し,40wt%Pt/C+RuO_2は,酸素電極として優れた触媒活性を示した。優れた二機能活性はRuFe@NC型サイトから生じる相乗効果に起因し,担体材料の高い電気伝導率は触媒活性を調整するのに重要である。再充電可能金属-空気電池の空気カソードとしてそれを用いて,実用可能性をさらに実証した。最適化したRuFe@NC-900-(5h)カソードで構築したLi-O_2電池は,無視できる放電電圧損失で堅牢な可逆性を示した。結果として,100mA g-1の電流密度での11,129mAh g-1の放電比容量は,最適なカソード電極を構築することにより,高速能力を探索するための実用的なアプローチを示した。さらに,二機能性触媒としてRuFe@NC-900-(5h)を有する再充電可能亜鉛-空気電池は,電池放電,充電,およびサイクリング過程で高い活性と安定性を示した。したがって,RuFe@NCは,非水性および水性再充電可能金属-空気電池のための潜在的空気カソードである。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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電気化学反応

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