Recent Advances on MOF Derivatives for Non-Noble Metal Oxygen Electrocatalysts in Zinc-Air Batteries

材料科学 催化作用 析氧 碳纤维 氧气 金属 金属有机骨架 贵金属 纳米技术 氧还原 无机化学 电极 化学 电化学 冶金 复合材料 物理化学 有机化学 吸附 复合数
作者
Yuting Zhu,Kaihang Yue,Chenfeng Xia,Shahid Zaman,Huan Yang,Ding Wang,Ya Yan,Bao Yu Xia
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Nature]
卷期号:13 (1) 被引量:130
标识
DOI:10.1007/s40820-021-00669-5
摘要

Oxygen electrocatalysts are of great importance for the air electrode in zinc-air batteries (ZABs). Owing to the high specific surface area, controllable pore size and unsaturated metal active sites, metal-organic frameworks (MOFs) derivatives have been widely studied as oxygen electrocatalysts in ZABs. To date, many strategies have been developed to generate efficient oxygen electrocatalysts from MOFs for improving the performance of ZABs. In this review, the latest progress of the MOF-derived non-noble metal-oxygen electrocatalysts in ZABs is reviewed. The performance of these MOF-derived catalysts toward oxygen reduction, and oxygen evolution reactions is discussed based on the categories of metal-free carbon materials, single-atom catalysts, metal cluster/carbon composites and metal compound/carbon composites. Moreover, we provide a comprehensive overview on the design strategies of various MOF-derived non-noble metal-oxygen electrocatalysts and their structure-performance relationship. Finally, the challenges and perspectives are provided for further advancing the MOF-derived oxygen electrocatalysts in ZABs.
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