Tailoring Oxygen Electrocatalytic Performance via Construction of Iron‐Cobalt Oxides and FeN4 Sites on Hierarchical Carbon Fibers for Efficient Zinc–Air Batteries

材料科学 双功能 催化作用 双金属片 析氧 氧化物 无机化学 化学工程 电极 金属 冶金 电化学 有机化学 化学 物理化学 工程类
作者
Kexin Wei,Fan Yang,Yang Sun,Chunhui Yu,Junpu An,Guang Ma,Yongfeng Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (32) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/adfm.202422039
摘要

Abstract The design and fabrication of non‐precious metal materials for bifunctional oxygen electrocatalytic properties with reversible oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) has been a research hotspot in the field of zinc–air batteries. Herein, a hierarchical carbon nanofiber immobilized with iron cobalt oxide particles (FeCoO x ) and Fe‐N x sites catalyst is synthesized through electrostatic spinning and the in situ polymerization of pyrrole coupled with pyrolysis. The FeCoO x /Fe─N─C demonstrates a superior bifunctional electrocatalytic performance (E 1/2 = 0.91 V, η 10 = 350 mV). Liquid zinc–air batteries employing FeCoO x /Fe─N─C exhibit a high power of 184.8 mW cm −2 and more than 580 cycles of stable cycling ability. Additionally, the incorporation of iron cobaltite introduces extra electrons and optimizes the adsorption capacity for oxygen intermediates, effectively boosting the inherent ORR activity. The experimental results illustrate that the special geometrical structure of spinel ferrite provides excellent OER catalytic performance. Theoretical calculations indicate that the incorporation of FeCoO x shifts the d‐band center of iron closer to the Fermi level (E f ), thereby modulating the hybridization between Fe 3d and O 2p orbitals. This work offers an effective approach to constructing coupling catalysts that have single atoms coexisting with oxide particles for efficient bifunctional catalysis.
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
刚刚
1秒前
1秒前
Owen应助天穹雨采纳,获得10
2秒前
2秒前
qibao发布了新的文献求助50
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
橘皮灯灯发布了新的文献求助10
4秒前
黄威发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
烟花应助ahhhhhhh采纳,获得10
5秒前
5秒前
彭于晏应助现代烨华采纳,获得30
5秒前
5秒前
yaya发布了新的文献求助10
6秒前
在水一方应助gxudmy采纳,获得10
6秒前
cijing发布了新的文献求助10
6秒前
所所应助顾木木采纳,获得10
7秒前
等待千山完成签到,获得积分10
8秒前
新开完成签到,获得积分10
8秒前
不将夏发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
赘婿应助李程阳采纳,获得10
8秒前
yaya发布了新的文献求助10
10秒前
所所应助深情冰夏采纳,获得10
10秒前
等待千山发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
一公里发布了新的文献求助10
11秒前
脑洞疼应助静香采纳,获得10
11秒前
mariette发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
14秒前
Lee_Ding_95发布了新的文献求助10
15秒前
桐桐应助小v1212采纳,获得10
15秒前
caomei完成签到 ,获得积分10
15秒前
Eric完成签到,获得积分10
15秒前
阳光孤容发布了新的文献求助30
15秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
Scientific experimentation in the classroom: Comparison between genetic-Socratic-exemplary teaching and workshop teaching by Ingrid Hofer (Author) 333
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6722410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8458500
关于积分的说明 18058369
捐赠科研通 5975254
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2996696
邀请新用户注册赠送积分活动 1972857
关于科研通互助平台的介绍 1926946