Atomically dispersed Fe-N-P-C complex electrocatalysts for superior oxygen reduction

电催化剂 催化作用 X射线吸收精细结构 电化学 材料科学 X射线光电子能谱 吸附 铂金 化学工程 碳纤维 纳米技术 化学 电极 物理化学 光谱学 有机化学 复合材料 工程类 物理 复合数 量子力学
作者
Yahao Li,Bingxu Chen,Xuezhi Duan,Shuangming Chen,Daobin Liu,Ketao Zang,Rui Si,Fengliu Lou,Xuehang Wang,Magnus Rønning,Li Song,Jun Luo,De Chen
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:249: 306-315 被引量:93
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2019.03.016
摘要

Development of cost-effective electrocatalysts as an alternative to platinum for oxygen reduction reaction (ORR) is of great significance for boosting the applications of green energy devices such as fuel cells and metal-air batteries. Here we report a nitrogen and phosphorus tri-doped hierarchically porous carbon supported highly cost-effective, efficient and durable Fe single-site electrocatalyst derived from biomass. Combined aberration-corrected HAADF-STEM, XPS and XAFS measurements and theoretical calculations reveal the atomically dispersed Fe-N-P-C-O complex as the dominant active sites for ORR. This work also shows the design principle for enhancing the ORR activity of single Fe site catalysts with higher Fe charge, which can be manipulated by the coordinated structure in the active centre. Theoretical calculations reveal that the main effective sites are singleN-P-O-Fe-O centers, where the associated P-O-Fe bond can significantly lower the stability of strongly adsorbed O* and OH* on the catalytically active sites and thus give rise to enhanced ORR performance. The insights reported here open a new avenue for constructing highly efficient molecule-like heterogeneous catalysts in electrochemical energy technologies.

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
洁净的岩发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
zh完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
3秒前
zhang值完成签到,获得积分10
4秒前
李健应助负责蜜蜂采纳,获得10
4秒前
岩鹰发布了新的文献求助10
5秒前
cdercder应助小林不熬夜采纳,获得20
6秒前
nn发布了新的文献求助10
7秒前
洁净的岩完成签到,获得积分10
7秒前
guoguo完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
科研通AI5应助喵星人采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
huhu完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
风中的青完成签到,获得积分10
10秒前
祖金杰完成签到,获得积分20
11秒前
受伤凌蝶发布了新的文献求助10
11秒前
关卉发布了新的文献求助30
12秒前
Milou发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
zzj发布了新的文献求助10
14秒前
DenM7发布了新的文献求助10
15秒前
KMYSUDA发布了新的文献求助10
16秒前
耶耶完成签到,获得积分20
18秒前
zy发布了新的文献求助10
18秒前
动人的剑完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
21秒前
22秒前
11111111111发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
24秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
材料概论 周达飞 ppt 500
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3807134
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3351915
关于积分的说明 10356503
捐赠科研通 3067918
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684783
邀请新用户注册赠送积分活动 809910
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765787