可充電鋅氧化還原電池是一種有前景、高效和可持續(xù)的儲能技術(shù)。近日，同濟大學(xué)陳作鋒、南方科技大學(xué)徐強院士開發(fā)了一種由NiSe—Cu2Se/NF雙功能電催化劑驅(qū)動的新型4-硝基苯甲醇（4-NBA）輔助可充電鋅氧化還原電池。
本文要點：
1) 4-NBA中-NO2和-OH基團的不同氧化還原活性允許在整個放電/充電過程中進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)的氧化還原轉(zhuǎn)化，從而最大限度地提高電池技術(shù)的經(jīng)濟價值。詳細(xì)的電荷分析表明，NiSe—Cu2Se異質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部電場調(diào)節(jié)了d帶中心，優(yōu)化了中間體的吸附/解吸強度，并降低了4-NBA氧化還原轉(zhuǎn)化過程中的反應(yīng)能壘。這種雙功能NiSe—Cu2Se電催化劑能夠在放電過程中選擇性地將4-NBA轉(zhuǎn)化為4-氨基苯甲醇，在充電過程中選擇性轉(zhuǎn)化為4-硝基苯甲酸，法拉第效率超過96%。
2) 因此，4-NBA-輔助可充電鋅氧化還原電池實現(xiàn)了16.13 mW cm-2的高功率能量密度，并保持了4-氨基苯甲醇15.92μmol h-1 cm-2和4-硝基苯甲酸22.84μmol h-1 cm-2的穩(wěn)定產(chǎn)率。
Xiaoyang He et.al A Rechargeable Zn-Redox Battery for Concurrent Electricity Generation and The-Whole-Process Chemical Production Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202405473
https://doi.org/10.1002/aenm.202405473
