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环科院张明道副教授在顶尖期刊《Advanced Materials》发表热点文章
2018年02月05日    作者: 张明道    发布 : 环科院    

  近日,《Advanced Materials》杂志在线发表了我校环科院张明道副教授团队的最新研究成果:Novel MOF-Derived Co@N-C Bifunctional Catalysts for Highly Efficient Zn–Air Batteries and Water Splitting。该文同时入选“《Advanced Materials》热点文章排行榜TOP10”,列第5位(2018年1月)。《Advanced Materials》2016年影响因子为19.791,是工程、材料与化学领域公认的顶尖期刊,在国际材料领域科研界享有盛名。南京信息工程大学是此论文的第一单位,环科院张明道副教授为该论文的第一作者,美国凯斯西储大学Liming Dai教授和南京大学郑和根教授为该论文的通讯作者。

  该工作采用手性金属-有机框架材料(MOFs)作为前驱体,由此获得了一系列具有多重活性中心和多级纳米结构的电催化剂。其中,C-MOF-C2-900具有优异的氧还原(ORR)和氧析出(OER)性能,同等条件下与商业化铂、钌、铱等贵金属催化剂相当。基于C-MOF-C2-900的一次锌-空气电池放电电压高于Pt/C基电池,基于C-MOF-C2-900的二次可充放电锌-空气电池性能亦优于Pt/C+RuO2,经过120小时、360次充放电循环后仍然没有衰减的迹象,具有非常高的稳定性。并且,上述锌-空气电池可有效驱动基于C-MOF-C2-900和Pt/C的电解水装置,展现了良好的应用前景。该工作可为电催化、金属-空气电池、电解水等新能源领域的新材料及装置研究提供借鉴和指导。

  此论文是在张明道副教授团队的前期研究基础上(Chem. Sci., 2017,8, 7807-7814; J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 14883; Sol. Energy Mater Sol. Cells, 2018, 176, 318-323等)完成的。未来该团队还将在新能源的收集、转化、存储、产业化等方面继续开展研究。

  此工作受到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、国家留学基金等项目的资助,并且得到了我校环境科学与工程优势学科、省重点实验室和协同创新中心的支持。

  论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201705431/full

附图.png

MOFs的螺旋结构图(a);锌-空气电池的放电原理图(b);点亮LED效果图(c);充放电电压长效测试图(d)

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