复旦大学王永刚最新Angew：高可逆锡-空气电池！超低充电电位!

近年来，水系锡-空气电池由于其超高安全性、低成本、无枝晶和高度可逆的锡阳极而引起了人们的极大兴趣。

然而，空气阴极上的浆料氧还原/析氧反应（ORR/OER）动力学严重影响Sn空气电池的性能。尽管已经开发了各种先进的催化剂，但这些锡-空气电池的充电过电位（~1000mV）仍然不令人满意。

基于此，复旦大学王永刚首次在钛网上合成了具有异质结构的氧化铁（Fe2O3）改性二氧化钛（TiO2）纳米棒(Fe2O3@TiO2/Ti），并且获得Fe2O3@TiO2/Ti被进一步用作Sn空气电池的催化电极。

Fe2O3@TiO2/Ti的核壳非均匀结构可以有效地促进电化学中间体的转化以及光激发电子和空穴向活性氧相关反应过程的分离。

DFT和实验结果也证实了Fe2O3@TiO2/Ti不仅可以作为电催化剂改善ORR/OER性能，而且在促进电荷动力学方面表现出优异的光催化活性。

因此Fe2O3@TiO2/钛基锡空气电池在光照下表现出约40mV的超低过电位、优异的倍率性能和良好的循环稳定性。

这项工作将有助于合理设计新型金属-空气电池的光辅助催化阴极。

A Highly Reversible Sn-Air Battery Possessing the Ultra-Low Charging Potential with the Assistance of Light

Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 202407856