Harnessing Multi‐Asymmetric Engineering: A New Horizon in Bifunctional Oxygen Electrocatalysis with Iron‐Group Atom‐Cluster Nanohybrid

双功能 电催化剂 材料科学 星团(航天器) 群(周期表) 析氧 氧气 氧原子 纳米技术 化学工程 催化作用 有机化学 物理化学 计算机科学 分子 化学 工程类 电化学 程序设计语言 电极
作者
Qiaoling Xu,Lei Zhang,Luhan Li,Shijing Zhang,Yingtang Zhou,Guangzhi Hu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (5) 被引量:42
标识
DOI:10.1002/adfm.202414379
摘要

Abstract Integrating active sites for oxygen reduction and evolution reactions (ORR and OER) is pivotal for advancing bifunctional oxygen electrodes. Addressing the geometric/electronic properties of these sites is essential to disrupt the linear scaling relationship between the adsorption and desorption of complex intermediates. Herein, a proof‐of‐concept is presented for constructing asymmetric trinuclear sites employing both composition‐ and size‐based asymmetric coupling strategies. These sites comprise ORR‐active Fe single atom (Fe SA ), OER‐active atomically clustered Fe species (Fe AC ), and Ni SA sites as modulators. This Fe AC‐SA ‐Ni SA @N‐doped carbon exhibits excellent bifunctional catalytic activities, with a narrow potential gap of 0.661 V between an ORR half‐wave potential of 0.931 V and an OER potential of 1.592 V at 10 mA cm −2 . The Zn‐air battery employing this material achieves a peak power density of 293 mW cm −2 , a specific capacity of 748 mAh g Zn −1 , and remarkable stability. Experimental findings and theoretical simulations reveal that Ni SA sites induced strong electronic coupling among the trinuclear centers, facilitating charge redistribution and optimizing the adsorption and desorption barriers for intermediates. This enhances the rapid release of * OH during ORR and the efficient transformation from * O to * OOH during OER. This study presents a novel strategy for developing robust bifunctional oxygen electrodes.
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
午午午午完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
小小完成签到 ,获得积分10
2秒前
mia发布了新的文献求助10
2秒前
月月完成签到,获得积分10
4秒前
某某完成签到,获得积分10
4秒前
加油杨完成签到 ,获得积分10
5秒前
阿明完成签到 ,获得积分10
5秒前
Changfh完成签到,获得积分10
5秒前
大脸猫完成签到 ,获得积分10
7秒前
虚幻凌晴完成签到,获得积分10
9秒前
科目三应助xuhao采纳,获得10
9秒前
博慧完成签到 ,获得积分10
9秒前
bingbing发布了新的文献求助100
10秒前
10秒前
zhui完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
mmmm完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
科目三应助zzzzzzz采纳,获得10
15秒前
听风雨完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
一枚橡皮擦完成签到,获得积分10
16秒前
AcA发布了新的文献求助10
17秒前
披着羊皮的狼应助江刚采纳,获得10
17秒前
lee完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
cjq完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
阿艺完成签到,获得积分10
21秒前
言非离完成签到,获得积分10
21秒前
SimpleKwee发布了新的文献求助200
22秒前
扶雨至姑苏完成签到,获得积分10
22秒前
tangtang完成签到 ,获得积分10
22秒前
Maestro_S完成签到,获得积分0
24秒前
边境悍匪发布了新的文献求助10
26秒前
Cholera完成签到,获得积分10
26秒前
e1完成签到 ,获得积分20
26秒前
AcA完成签到,获得积分10
27秒前
Tree_QD完成签到 ,获得积分10
29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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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 6444873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258696
关于积分的说明 17592214
捐赠科研通 5504599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901598
邀请新用户注册赠送积分活动 1878587
关于科研通互助平台的介绍 1718214