Polyphenol‐metal coordination derived high‐entropy alloy as bifunctional oxygen electrocatalyst for Zn‐air batteries

双功能 电催化剂 材料科学 析氧 合金 催化作用 金属 纳米颗粒 阴极 化学工程 氧还原 氧气 无机化学 电极 纳米技术 电化学 冶金 化学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Mengdi Hao,Qin Li,Jong-Won Sun,Liu Deng,Hualong Yu,Rui Liu
出处
期刊:Rare Metals [Springer Science+Business Media]
卷期号:44 (4): 2836-2844 被引量:18
标识
DOI:10.1007/s12598-024-03065-1
摘要

High‐entropy alloy (HEA) nanoparticles (NPs) have attracted great attention in electrocatalysis due to their tailorable complex compositions and unique properties. Herein, we introduce Fe, Co, Ni, Cr and Mn into the metal‐polyphenol coordination system to prepare HEA NPs enclosed in N‐doped carbon (FeCoNiCrMn) with great potential for catalyzing oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). The unique high‐entropy structural characteristics in FeCoNiCrMn facilitate effective interplay between metal species, leading to improved ORR ( E 1/2 = 0.89 V) and OER ( η = 330 mV, j = 10 mA·cm −2 ) activity. Additionally, FeCoNiCrMn exhibits excellent open‐circuit voltage (1.523 V), power density (110 mW·cm −2 ) and long‐term durability, outperforming Pt/C + IrO 2 electrodes as a cathode catalyst in Zn‐air batteries (ZABs). Such polyphenol‐assisted alloying method broadens and simplifies the development of HEA electrocatalysts for high‐performance ZABs.
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