磷钌双掺杂钴基碳纳米材料的制备及性能研究

摘要

沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)在高温煅烧中易出现金属基离子团聚,孔道缩减,表面氮含量急剧减少等问题,获得的ZIFs衍生物的催化性能往往不高.针对这些问题,我们首先构筑了立方体双金属Co/Zn-ZIFs.利用植酸作为P源,三氯化钌作为Ru源,与上述Co/Zn-ZIFs以及三聚氰胺混合.在氮气氛围下900 °C热解,得到钌修饰磷化钴分散在氮磷共掺杂多孔碳(RuCoP@NPC).实验结果表明,由于RuCoP@NPC中高含量的氮掺杂碳和石墨化碳,丰富的RuxP和CoxP粒子和均匀分散的纳米钴颗粒,使其具有优异的氧还原/析出催化活性.半波电位接近0.82 V,过电位为0.4 V,优于商用Pt/C和RuO2 催化剂.基于RuCoP@NPC正极的锌-空气电池具有超长循环寿命(10 mA·cm-2下稳定循环965圈)和高的功率密度(116 mW·cm-2)等良好的电化学性能.