Mn掺杂RuO2催化剂在Zn空气电池方

Zn-空气电池是一种重要的储能器件、具有高能量密度、低成本、高稳定性等特点。为了实现高性能的充放电循环，催化剂需要具有双重催化功效（ORR和OER），传统的双相混合和异质结构催化剂具有结构不稳定的缺点。本文研究Mn掺杂RuO2催化剂在Zn-空气电池方面的性能。

作者通过DFT计算发现Mn和Ru位点分别具有良好的ORR和OER性能，过电位分别为0.38和0.39V。Mn掺杂后d带中心上移，增强对中间体的吸附，从而降低过电位。

电化学测试表明Mn掺杂RuO2的ORR和OER性能分别优于Pt/C和IrO2，尤其是长时间循环稳定性，OER-ORR的势能差为0.64V。基于Mn掺杂RuO2催化剂的Zn-空气电池容量和电位分别为mAh/g和1.55V。XPS结果表明Mn掺入可以降低金属的价态，富余电子能够提高位点的催化活性。