多金属氧酸盐@金属有机框架衍生的Fe-Co-Mo/NC：一种用于锌空气电池的先进电催化剂

来自某研究团队的研究人员针对锌空气电池(ZABs)存在的氧还原反应(ORR)动力学缓慢、过电位高和稳定性不足等问题，开展了基于多金属氧酸盐(POM)封装金属有机框架(MOF)制备Fe-Co-Mo/NC电催化剂的研究。该催化剂展现出卓越的双功能活性和耐久性，峰值功率密度达150.9 mW cm?2，比容量为787.24 mAh gZn?1，并实现超过300小时的稳定循环，为高效电催化剂设计提供了新策略。

　　

为应对先进能量转换系统日益增长的需求，锌空气电池(Zinc–Air Batteries, ZABs)作为一种极具前景的电化学能量存储与转换装置受到广泛关注。然而，其实际应用一直受限于空气阴极缓慢的氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)动力学、显著过电位以及运行稳定性不足等固有挑战。

本研究通过将安德森型多金属氧酸盐(Polyoxometalate, POM)封装到铁掺杂沸石咪唑酯框架(Fe-ZIF-8)孔隙中，成功合成了一种具有缺陷结构的Fe-Co-Mo/NC催化剂。这种将多金属氧酸盐策略性整合到金属有机框架(Metal–Organic Framework, MOF)基质中的方法，不仅增强了结构缺陷密度，还有效抑制了纳米颗粒聚集，从而显著增加了可及活性位点的数量。此外，多金属氧酸盐中钴-钼(Co-Mo)异金属组合形成了多功能催化中心，表现出协同电子效应，共同提升了电催化性能。

结果表明，Fe-Co-Mo/NC电催化剂展现出卓越的双功能活性和耐久性，在锌空气电池应用中实现了150.9 mW cm^?2的峰值功率密度、787.24 mAh g_Zn^?1的比容量以及超过300小时的稳定循环性能。该研究为开发基于多金属氧酸盐的金属有机框架材料作为高效电催化剂提供了新颖策略。