Atomic Rare‐Earth Gd‐N‐C Nanosheets with Low f‐d‐p Hybridization Energy for Efficient Oxygen Reduction Reaction

材料科学 氧还原反应 稀土 氧气 还原(数学) 纳米技术 能量(信号处理) 氧还原 化学工程 物理化学 冶金 有机化学 物理 量子力学 工程类 几何学 化学 电化学 数学 电极
作者
Liangde Dong,Cunhuai Yu,Bowen Yan,Jiawang Li,Bin Yang,Mingjie Lin,Ji Huang,Wanling Xiao,Jian Zhong,Pei Kang Shen,Zhi Qun Tian
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (36) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/adfm.202501884
摘要

Abstract Developing the new member of transition Metal‐nitrogen‐carbon (M‐N‐C) for oxygen reduction reaction (ORR) is critical to address the issues in 3d‐orbital metal M‐N‐C as noble metal‐free catalyst to achieve affordable fuel cells and metal‐air batteries. Herein, Gd‐N‐C nanosheets are developed by pyrolyzing the self‐polymerized compound of 2, 6‐diaminopyridine initiated by GdCl 3 . The Gd‐N‐C features a unique mixed structure of single GdN 5 moieties and Gd x N y O z atomic clusters, exhibiting excellent ORR performance with the half‐wave potentials of 0.89 and 0.76 V versus RHE in 0.1 M KOH and 0.5 M H 2 SO 4 , respectively, the ORR activity is confirmed by the high‐performance Zn‐air battery and proton exchange membrane fuel cell with a maximum power density of 191 and 370 mW cm −2 as cathodes, respectively. Moreover, the theoretical calculation verifies that the single GdN 5 moiety with specific f‐d hybridization facilitates the interaction with the intermediate OH* to produce the d‐p hybridization, which can significantly reduce the adsorption energy of OH*, while the existence of Gd x N y O z atomic clusters also can enhance the d‐p hybridization effect and effectively promote the ORR. The results confirm the atomic Gd‐N‐C as the new active site for ORR for the first time and extend the library of the M‐N‐C catalysts.
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
asder发布了新的文献求助10
刚刚
li完成签到,获得积分10
1秒前
好好学习发布了新的文献求助10
1秒前
Holleay123完成签到,获得积分10
1秒前
王慧完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的函函应助hzauhzau采纳,获得10
1秒前
ziv完成签到,获得积分10
1秒前
清晨的阳光完成签到,获得积分10
2秒前
十三号失眠完成签到,获得积分10
2秒前
LYY完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
流光完成签到,获得积分10
3秒前
欢喜念双完成签到,获得积分10
3秒前
石栾完成签到,获得积分10
3秒前
111111发布了新的文献求助10
3秒前
Ghost完成签到,获得积分10
3秒前
wss发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
11发布了新的文献求助10
4秒前
善良曼寒完成签到,获得积分10
4秒前
绿色发布了新的文献求助10
4秒前
clancy完成签到,获得积分10
4秒前
孙文发布了新的文献求助10
5秒前
香菜完成签到,获得积分10
5秒前
Cyx完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
风中的觅儿完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
zwy1216完成签到,获得积分10
7秒前
拓力库海完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
percy完成签到,获得积分10
8秒前
slsdy发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
依古比古完成签到,获得积分10
8秒前
xyj6486完成签到,获得积分10
8秒前
小智完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2000
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 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 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 6487528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8285877
关于积分的说明 17672818
捐赠科研通 5576363
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2913619
邀请新用户注册赠送积分活动 1890630
关于科研通互助平台的介绍 1748169