编号：FTJS107738
篇名： 卤素和氮原子共掺杂的石墨炔制备及其电催化应用
作者： 李景丽1；孙昊天1；刘洪煦1；任世杰1,2
关键词： 石墨炔; 卤素-氮原子共掺杂; 热处理; 电催化氧还原; 锌空气电池;
机构：1.四川大学高分子科学与工程学院先进高分子材料全国重点实验室2.天府绛溪实验室
摘要： 氧还原反应（ORR）在燃料电池和金属-空气电池中发挥着重要作用。然而目前常用于ORR催化的贵金属基催化剂因成本高、资源稀缺和长循环稳定性不足等原因，难以广泛应用。为开发高活性、高稳定性的电催化剂，本文通过原位掺杂和热处理策略构建了卤族-氮共掺杂石墨炔衍生物（TX-GYs-800，X=F，Cl），并探究氟和氯原子对共掺杂石墨炔电催化ORR性能的影响。在ORR测试中，氟-氮共掺杂的TF-GY-800半波电位为0.77 V，接近于Pt/C催化剂（0.78 V），明显优于氯-氮共掺杂的材料，突出了氟原子对于共掺杂石墨炔的电催化ORR性能的提升作用。在锌空气电池应用中，TF-GY-800基电池的比容量为608.9 mAh/g，最大功率密度为143.93 mW/cm2，展现出与Pt/C基电池相当的性能，同时拥有更好的循环稳定性。