Carbon Nanosheets Containing Discrete Co-Nx-By-C Active Sites for Efficient Oxygen Electrocatalysis and Rechargeable Zn–Air Batteries

催化作用 电催化剂 材料科学 电子转移 碳纤维 析氧 吸附 电化学 化学工程 限制电流 氧气 无机化学 电极 纳米技术 化学 物理化学 有机化学 复合数 复合材料 工程类
作者
Yingying Guo,Pengfei Yuan,Jianan Zhang,Yongfeng Hu,Ibrahim Saana Amiinu,Xin Wang,Jigang Zhou,Huicong Xia,Zhibo Song,Qun Xu,Shichun Mu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:12 (2): 1894-1901 被引量:456
标识
DOI:10.1021/acsnano.7b08721
摘要

Structural and compositional engineering of atomic-scaled metal−N−C catalysts is important yet challenging in boosting their performance for the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). Here, boron (B)-doped Co−N−C active sites confined in hierarchical porous carbon sheets (denoted as Co-N,B-CSs) were obtained by a soft template self-assembly pyrolysis method. Significantly, the introduced B element gives an electron-deficient site that can activate the electron transfer around the Co−N−C sites, strengthen the interaction with oxygenated species, and thus accelerate reaction kinetics in the 4e− processed ORR and OER. As a result, the catalyst showed Pt-like ORR performance with a half-wave potential (E1/2) of 0.83 V versus (vs) RHE, a limiting current density of about 5.66 mA cm−2, and higher durability (almost no decay after 5000 cycles) than Pt/C catalysts. Moreover, a rechargeable Zn–air battery device comprising this Co-N,B-CSs catalyst shows superior performance with an open-circuit potential of ∼1.4 V, a peak power density of ∼100.4 mW cm−2, as well as excellent durability (128 cycles for 14 h of operation). DFT calculations further demonstrated that the coupling of Co-Nx active sites with B atoms prefers to adsorb an O2 molecule in side-on mode and accelerates ORR kinetics.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
赘婿应助缓慢雅青采纳,获得10
1秒前
潘票完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
LBB发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
Chengdi完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
LHH完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
勤恳的天亦应助我问问采纳,获得20
5秒前
5秒前
洁净白容发布了新的文献求助10
5秒前
拼搏宛儿完成签到,获得积分10
5秒前
苏白易发布了新的文献求助10
5秒前
阿宋发布了新的文献求助10
6秒前
okayu完成签到,获得积分10
7秒前
shu完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
yana发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐应助小哥采纳,获得10
8秒前
Owen应助热浪午后采纳,获得10
8秒前
英姑应助xuan采纳,获得10
8秒前
8秒前
陈小桥完成签到,获得积分10
9秒前
wu发布了新的文献求助10
9秒前
桐桐应助光而不耀采纳,获得10
9秒前
想睡觉发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
塔莉娅完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
glassysky发布了新的文献求助10
11秒前
船夫发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
姚夏发布了新的文献求助10
12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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Rapid synthesis of subnanoscale high-entropy alloys with ultrahigh durability 666
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4887093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4172132
关于积分的说明 12947686
捐赠科研通 3932847
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2157837
邀请新用户注册赠送积分活动 1176290
关于科研通互助平台的介绍 1080654