Highly efficient Co3O4/Co@NCs bifunctional oxygen electrocatalysts for long life rechargeable Zn-air batteries

双功能 材料科学 电催化剂 析氧 纳米颗粒 催化作用 纳米技术 化学工程 可逆氢电极 碳纤维 电极 电化学 无机化学 复合数 化学 复合材料 有机化学 工作电极 物理化学 工程类
作者
Nengfei Yu,Chang Wu,Wen Huang,You‐Hu Chen,Daqian Ruan,Kai-Lin Bao,Hui Chen,Yi Zhang,Yusong Zhu,Qinghong Huang,Wei‐Hong Lai,Yunxiao Wang,Hong‐Gang Liao,Shi‐Gang Sun,Yuping Wu,Jiazhao Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:77: 105200-105200 被引量:100
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105200
摘要

Rational design and synthesis of high-performance bifunctional oxygen electrocatalysts are in high demand for metal air batteries. Herein, Co3O4/Co nano-heterojunctions tailored in nitrogen-doped porous graphitized carbon frameworks (Co3O4/[email protected]) are synthesized via annealing Co-based metal-organic-frameworks (Co-based MOFs). This structure for electrocatalysts with a combination of mixed metallic Co species and encapsulating porous graphitized carbon offers an efficient charge/mass transport environment. In addition, the Co3O4/Co nano-heterostructured interfaces serve as efficient reactive sites to enhance oxygen electrocatalysis. Furthermore, the strong binding forces between nanoparticles and carbon frameworks through Co–N covalent bonds prevent the loss of nanoparticles from the electrocatalysts, providing outstanding durability. Consequently, Co3O4/[email protected] surpasses the performance of noble-metal catalysts with a positive half-wave potential of 0.92 V (vs. reversible hydrogen electrode, RHE) for the oxygen reduction reaction and a low potential of 1.55 V at 10 mA cm−2 for the oxygen evolution reaction. Impressively, our assembled zinc–air batteries using Co3O4/[email protected] as the rechargeable air electrode exhibit superior charge-discharge performance and ultra-stable cyclability with almost no increase in polarization even after 600 h (10 mA cm−2), possessing great potential for practical application in next-generation rechargeable batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
daladala完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
狂野忆文发布了新的文献求助10
2秒前
淡然从雪发布了新的文献求助10
2秒前
ZZZ完成签到 ,获得积分10
4秒前
song发布了新的文献求助10
5秒前
陈丽发布了新的文献求助10
5秒前
wanci应助poem采纳,获得10
6秒前
7秒前
狂野忆文完成签到,获得积分10
8秒前
笑点低的谷槐完成签到,获得积分10
8秒前
丘比特应助小车采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
molihuakai应助青岛彭于晏采纳,获得10
10秒前
筋筋子发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助asd采纳,获得10
12秒前
沉眠猫猫虫完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
科研通AI6.2应助song采纳,获得10
13秒前
14秒前
pililili发布了新的文献求助10
14秒前
李健的小迷弟应助Vincent采纳,获得30
14秒前
蔡1发布了新的文献求助10
15秒前
隐形曼青应助dog采纳,获得10
15秒前
deng发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
17秒前
次我发布了新的文献求助10
18秒前
xyq发布了新的文献求助10
19秒前
Sun完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
19秒前
20秒前
汉堡包应助Amber采纳,获得10
21秒前
南乔星完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研通AI6.3应助景琦采纳,获得10
22秒前
23秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7216778
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8848301
关于积分的说明 18672636
捐赠科研通 6873135
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3185148
关于科研通互助平台的介绍 2347060
邀请新用户注册赠送积分活动 2159429