Iron-modulated nickel cobalt phosphide embedded in carbon to boost power density of hybrid sodium–air battery

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作者
Kang Yao,Shuo Wang,Siqi Zhu,Haixing Gao,Kwan San Hui,Congcong Yuan,Huaiyu Li,Feng Bin,Xi Wu,Wenjie Mai,Zhu Luan,Maocong Hu,Feng Liang,Fuming Chen,Kwun Nam Hui
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:285: 119786-119786 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2020.119786
摘要

Nickel cobalt phosphide (NiCoP) is emerging as a potential electrocatalyst towards oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). However, its ORR/OER activities are sluggish. Here, we investigated the roles of iron dopants in the Fe-doped NiCoP (Fe–NiCoP) in order to boost its ORR/OER kinetics. The density functional theory (DFT) calculations reveal that the Fe dopant effectively modulates the electron conductivity of NiCoP and reduces binding energies of the reaction intermediates towards rate-determining steps of ORR and OER. A binder-free 3D microflowers morphology of the Fe–NiCoP embedded in the amorphous carbon layer (Fe–[email protected]) catalyst on the nickel foam was prepared as the air cathode for the hybrid sodium-air battery (HSAB). The HSAB displays a discharge voltage of 2.74 V at 0.01 mA cm−2 with excellent round trip efficiency of 93.26 % at the 500th cycle and state-of-the-art power density of 621 mW g−1.
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