Interfacial Engineering of CoN/Co3O4 Heterostructured Hollow Nanoparticles Embedded in N‐Doped Carbon Nanowires as a Bifunctional Oxygen Electrocatalyst for Rechargeable Liquid and Flexible all‐Solid‐State Zn‐Air Batteries

双功能 电催化剂 过电位 材料科学 析氧 异质结 纳米颗粒 化学工程 碳纤维 纳米线 纳米技术 电极 催化作用 电化学 化学 复合数 光电子学 物理化学 复合材料 生物化学 工程类
作者
Qixing Zhou,Sike Zhang,Guangyao Zhou,Huan Pang,Mingyi Zhang,Lin Xu,Kang Sun,Yawen Tang,Kai Huang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (28): e2301324-e2301324 被引量:29
标识
DOI:10.1002/smll.202301324
摘要

The design of economical, efficient, and robust bifunctional oxygen electrocatalysts is greatly imperative for the large-scale commercialization of rechargeable Zn-air battery (ZAB) technology. Herein, the neoteric design of an advanced bifunctional electrocatalyst composed of CoN/Co3 O4 heterojunction hollow nanoparticles in situ encapsulated in porous N-doped carbon nanowires (denoted as CoN/Co3 O4 HNPs@NCNWs hereafter) is reported. The simultaneous implementation of interfacial engineering, nanoscale hollowing design, and carbon-support hybridization renders the synthesized CoN/Co3 O4 HNPs@NCNWs with modified electronic structure, improved electric conductivity, enriched active sites, and shortened electron/reactant transport pathways. Density functional theory computations further demonstrate that the construction of a CoN/Co3 O4 heterojunction can optimize the reaction pathways and reduce the overall reaction barriers. Thanks to the composition and architectural superiorities, the CoN/Co3 O4 HNPs@NCNWs exhibit distinguished oxygen reduction reaction and oxygen evolution reaction performance with a low reversible overpotential of 0.725 V and outstanding stability in KOH medium. More encouragingly, the homemade rechargeable liquid and flexible all-solid-state ZABs utilizing CoN/Co3 O4 HNPs@NCNWs as the air-cathode deliver higher peak power densities, larger specific capacities, and robust cycling stability, exceeding the commercial Pt/C + RuO2 benchmark counterparts. The concept of heterostructure-induced electronic modification herein may shed light on the rational design of advanced electrocatalysts for sustainable energy applications.
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
程老六完成签到 ,获得积分10
1秒前
Liangstar完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
4秒前
SYX发布了新的文献求助10
7秒前
研友_GZbV4Z完成签到,获得积分10
10秒前
星辰大海的应助被luojia采纳,获得10
10秒前
niall完成签到,获得积分10
11秒前
酷波er的应助被chcmuer采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4的应助被东冉采纳,获得10
14秒前
顾旻完成签到,获得积分10
14秒前
Orange的应助被yuyufish采纳,获得10
15秒前
Hello的应助被王某采纳,获得10
15秒前
淼淼完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
今后的应助被chcmuer采纳,获得10
20秒前
平常的豌豆完成签到,获得积分10
23秒前
grassland发布了新的文献求助10
24秒前
不器发布了新的文献求助10
25秒前
wuyongxiang发布了新的文献求助10
25秒前
Sugar完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
ty完成签到 ,获得积分10
28秒前
无花果的应助被SYX采纳,获得10
29秒前
29秒前
30秒前
78888发布了新的文献求助10
32秒前
万丈光芒发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
luojia发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
小姚姚发布了新的文献求助50
35秒前
Orange的应助被Tonald Yang采纳,获得10
36秒前
93zzZ完成签到,获得积分10
36秒前
yuyufish发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
38秒前
高分求助中
(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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Wafer Surface Defect 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7784319
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9323644
关于积分的说明 20394846
捐赠科研通 7373064
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320990
关于科研通互助平台的介绍 2468974
邀请新用户注册赠送积分活动 2337253