Atomically Dispersed V‐O2N3 Sites with Axial VO Coordination on Multichannel Carbon Nanofibers Achieving Superior Electrocatalytic Oxygen Evolution in Acidic Media

材料科学 过电位 析氧 电催化剂 电解质 碳纳米纤维 部分 碳纤维 化学工程 纳米技术 无机化学 物理化学 电化学 电极 碳纳米管 立体化学 化学 工程类 复合材料 复合数
作者
Tongfei Li,Tingyu Lu,Haoyin Zhong,Shibo Xi,Mingyi Zhang,Huan Pang,Jun Yang,Lin Xu,Yawen Tang,Junmin Xue
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (3) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/aenm.202203274
摘要

Abstract The development of inexpensive, active, and robust nonprecious metal electrocatalysts toward the oxygen evolution reaction (OER) in acid media is highly imperative for renewable energy conversion techniques, yet greatly challenging. Inspired by the vanadium‐containing oxygen‐fixing enzymes in haloperoxidase in nature, herein, the atomically dispersed V sites anchored on N‐doped multichannel carbon nanofibers (designated as V@NMCNFs hereafter) are rationally designed as high‐efficiency electrocatalyst for the acidic OER. Substantial characterizations validate that the local coordination microenvironment of the V site is identified as an asymmetrical penta‐coordinated V‐O 2 N 3 moiety with axial VO coordination, which is further theoretically substantiated as an energetically favorable configuration with a reduced OER energy barrier by the density functional theory calculations. Consequently, the well‐dispersed isolated V‐O 2 N 3 sites with exceptional intrinsic activity and unique nano‐architecture furnish the well‐designed V@NMCNFs with distinguished OER performance in a 0.5 m H 2 SO 4 electrolyte, as reflected by the ultralow overpotential of 196 mV at 10 mA cm −2 and remarkable long‐term electrochemical durability, representing one of the most impressive nonprecious OER electrocatalysts to date. The synthetic methodology for SAC preparation and concept of electronic regulation proposed in this work offer perspectives to aid the design of other functional SAC systems with regulated coordination environments for efficient electrocatalysis.
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
liyuqi61148完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
CCsci发布了新的文献求助30
1秒前
ding的应助被1111采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
健忘雁梅完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
任天雪发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
沢雨发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
hu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
顾矜的应助被chenfeng采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
刘欣完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
隐形曼青的应助被imfangyu采纳,获得10
8秒前
wanci的应助被lww采纳,获得10
8秒前
zw发布了新的文献求助10
9秒前
silvia完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
小二郎的应助被fangyh采纳,获得10
11秒前
充电宝的应助被云海老采纳,获得10
11秒前
孟祥辉发布了新的文献求助10
11秒前
KID发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
13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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8044526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9476211
关于积分的说明 21282869
捐赠科研通 7612158
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392016
关于科研通互助平台的介绍 2523620
邀请新用户注册赠送积分活动 2429957