Efficient Proton-exchange Membrane Fuel Cell Performance of Atomic Fe Sites via p–d Hybridization with Al Dopants

化学 羊奶 质子交换膜燃料电池 催化作用 化学吸附 化学工程 电子转移 物理化学 金属间化合物 有机化学 合金 工程类
作者
Yarong Liu,Jiaxin Li,Zunhang Lv,Haiyang Fan,Feilong Dong,Changli Wang,Xianchun Chen,Rui Liu,Chongao Tian,Xiao Feng,Wenxiu Yang,Bo Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (18): 12636-12644 被引量:75
标识
DOI:10.1021/jacs.4c01598
摘要

Orbital hybridization to regulate the electronic structures and surface chemisorption properties of transition metals is of great importance for boosting the oxygen reduction reaction (ORR) in proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs). Herein, we developed a core-shell rambutan-like nanocarbon catalyst (FeAl-RNC) with atomically dispersed Fe-Al atom pairs from metal-organic framework (MOF) material. Experimental and theoretical results demonstrate that the strong p-d orbital hybridization between Al and Fe results in an asymmetric electron distribution with moderate adsorption strength of oxygen intermediates, rendering enhanced intrinsic ORR activity. Additionally, the core-shell rambutan-like structure of FeAl-RNC with abundant micropores and macropores can enhance the density of active sites, stability, and transport pathways in PEMFC. The FeAl-RNC-based PEMFC achieves excellent activity (68.4 mA cm-2 at 0.9 V), high peak power (1.05 W cm-2), and good stability with only 7% current loss after 100 h at 0.7 V under H2-O2 condition.
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
Raftaar发布了新的文献求助10
1秒前
甜甜圈完成签到,获得积分10
1秒前
woshiboer完成签到,获得积分10
2秒前
joe发布了新的文献求助10
2秒前
wanci应助穆雨采纳,获得10
2秒前
走四方完成签到,获得积分10
4秒前
卿亦佳人发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
joe完成签到,获得积分10
6秒前
大尾巴白完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.4应助见见采纳,获得10
7秒前
大轩发布了新的文献求助10
8秒前
来了来了完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
齐鹏举发布了新的文献求助10
9秒前
杜安完成签到,获得积分10
9秒前
Ryan发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Jasper应助俭朴大碗采纳,获得10
11秒前
隐形曼青应助独特的曼柔采纳,获得10
11秒前
13秒前
所所应助Ryan采纳,获得10
16秒前
刘洋完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
Eason完成签到,获得积分10
17秒前
独特的曼柔完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
Butterkao发布了新的文献求助10
20秒前
林木木应助大胆的向松采纳,获得10
20秒前
yoho完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
23秒前
dde发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
科研通AI6.4应助卿亦佳人采纳,获得10
25秒前
Lucas应助卿亦佳人采纳,获得10
25秒前
25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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7719278
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9272954
关于积分的说明 20095084
捐赠科研通 7295235
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3299806
关于科研通互助平台的介绍 2453549
邀请新用户注册赠送积分活动 2307063