Ultrastable Fe–N–C Fuel Cell Electrocatalysts by Eliminating Non‐Coordinating Nitrogen and Regulating Coordination Structures at High Temperatures

质子交换膜燃料电池 热解 催化作用 材料科学 电化学 燃料电池 氧还原反应 氮气 化学工程 碳纤维 电催化剂 纳米技术 无机化学 化学 有机化学 电极 复合材料 物理化学 工程类 复合数
作者
Dongsheng Xia,Xuan Tang,Sheng Dai,Rile Ge,Alexandre I. Rykov,Junhu Wang,Tzu-Hsi Huang,Kuan Wen Wang,Yinping Wei,Kai Zhang,Jia Li,Lin Gan,Feiyu Kang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (5) 被引量:22
标识
DOI:10.1002/adma.202204474
摘要

Pyrolyzed Fe-N-C materials have attracted considerable interest as one of the most active noble-metal-free electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). Despite significant progress is made in improving their catalytic activity during past decades, the Fe-N-C catalysts still suffer from fairly poor electrochemical and storage stability, which greatly hurdles their practical application. Here, an effective strategy is developed to greatly improve their catalytic stability in PEMFCs and storage stability by virtue of previously unexplored high-temperature synthetic chemistry between 1100 and 1200 °C. Pyrolysis at this rarely adopted temperature range not only enables the elimination of less active nitrogen-doped carbon sites that generate detrimental peroxide byproduct but also regulates the coordination structure of Fe-N-C from less stable D1 (O-FeN4 C12 ) to a more stable D2 structure (FeN4 C10 ). The optimized Fe-N-C catalyst exhibits excellent stability in PEMFCs (>80% performance retention after 30 h under H2 /O2 condition) and no activity loss after 35 day storage while maintaining a competitive ORR activity and PEMFC performance.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Sunny完成签到 ,获得积分10
1秒前
机智胡萝卜完成签到,获得积分10
1秒前
qiu发布了新的文献求助10
1秒前
jessie发布了新的文献求助20
2秒前
benben应助温暖的数据线采纳,获得10
3秒前
兔子先生发布了新的文献求助10
5秒前
benben应助b1t采纳,获得10
6秒前
阿罕默德发布了新的文献求助10
6秒前
落落大方完成签到,获得积分10
6秒前
YY完成签到,获得积分10
7秒前
shalewoo完成签到,获得积分10
11秒前
阿罕默德完成签到,获得积分10
11秒前
诚心断天完成签到,获得积分10
12秒前
ntrip发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
武雨珍完成签到,获得积分10
13秒前
思源应助学术狗采纳,获得10
14秒前
初之完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
大模型应助冷曦采纳,获得10
16秒前
luna应助cjf采纳,获得30
16秒前
大波波完成签到 ,获得积分0
17秒前
世间安得双全法完成签到,获得积分10
17秒前
李十一完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
20秒前
CodeCraft应助加减乘除采纳,获得10
21秒前
仁爱迎南完成签到,获得积分10
21秒前
和平港湾完成签到,获得积分10
21秒前
Pride完成签到 ,获得积分10
22秒前
所所应助qiu采纳,获得10
23秒前
ddkkkkkk完成签到,获得积分10
23秒前
gg完成签到,获得积分10
23秒前
方非笑应助温暖的数据线采纳,获得10
24秒前
田园完成签到,获得积分10
25秒前
鹅米豆腐完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
歪歪完成签到,获得积分10
26秒前
疗伤烧肉粽完成签到,获得积分10
26秒前
巫小翠发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2384573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2091398
关于积分的说明 5258681
捐赠科研通 1818378
什么是DOI,文献DOI怎么找? 906994
版权声明 559114
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484335