Self‐Sacrificial Template Synthesis of Fe‐N‐C Catalysts with Dense Active Sites Deposited on A Porous Carbon Network for High Performance in PEMFC

材料科学 催化作用 介孔材料 质子交换膜燃料电池 化学工程 基质(水族馆) 阴极 碳纤维 无机化学 功率密度 复合材料 物理化学 有机化学 复合数 海洋学 物理 地质学 工程类 量子力学 功率(物理) 化学
作者
Li Jiao,Tanvir Alam Arman,Sooyeon Hwang,Javier Fonseca,Norbert Okolie,Ehab Shaaban,Gonghu Li,Ershuai Liu,Ugur Pasaogullari,Siddharth Komini Babu,Sanjeev Mukerjee,Jacob S. Spendelow,David A. Cullen,Frédéric Jaouen,Qingying Jia
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (20) 被引量:49
标识
DOI:10.1002/aenm.202303952
摘要

Abstract Iron‐nitrogen‐carbon (Fe‐N‐C) single‐atom catalysts are promising sustainable alternatives to the costly and scarce platinum (Pt) to catalyze the oxygen reduction reactions (ORR) at the cathode of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). However, Fe‐N‐C cathodes for PEMFC are made thicker than Pt/C ones, in order to compensate for the lower intrinsic ORR activity and site density of Fe‐N‐C materials. The thick electrodes are bound with mass transport issues that limit their performance at high current densities, especially in H 2 /air PEMFCs. Practical Fe‐N‐C electrodes must combine high intrinsic ORR activity, high site density, and fast mass transport. Herein, it has achieved an improved combination of these properties with a Fe‐N‐C catalyst prepared via a two‐step synthesis approach, constructing first a porous zinc‐nitrogen‐carbon (Zn‐N‐C) substrate, followed by transmetallating Zn by Fe via chemical vapor deposition. A cathode comprising this Fe‐N‐C catalyst has exhibited a maximum power density of 0.53 W cm −2 in H 2 /air PEMFC at 80 °C. The improved power density is associated with the hierarchical porosity of the Zn‐N‐C substrate of this work, which is achieved by epitaxial growth of ZIF‐8 onto g‐C 3 N 4 , leading to a micro‐mesoporous substrate.
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
李h完成签到,获得积分10
刚刚
shutong完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
归仔发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助Murphy采纳,获得10
2秒前
hhr完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
在水一方应助我是美丽采纳,获得10
3秒前
阿锋完成签到 ,获得积分10
3秒前
英姑应助sci大户采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.2应助梦里采纳,获得10
4秒前
4秒前
hhr发布了新的文献求助20
4秒前
ChiangYu完成签到,获得积分10
5秒前
cdk发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
daidai6633发布了新的文献求助10
5秒前
啊琴黎完成签到 ,获得积分10
5秒前
星辰大海应助闪闪的白易采纳,获得10
5秒前
卓越发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
happy2016完成签到 ,获得积分10
8秒前
大黄完成签到,获得积分10
8秒前
领导范儿应助liuce0307采纳,获得10
9秒前
笑点低冥发布了新的文献求助10
10秒前
小二郎应助坚定醉蓝采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
yszyy23完成签到,获得积分10
11秒前
xiaoju发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
jackson完成签到,获得积分10
14秒前
zjw完成签到,获得积分10
14秒前
wanci应助daidai6633采纳,获得10
14秒前
sci大户发布了新的文献求助10
15秒前
jin应助momo采纳,获得10
15秒前
玛斯特尔完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 7254342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8876192
关于积分的说明 18741419
捐赠科研通 6934864
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200074
关于科研通互助平台的介绍 2374756
邀请新用户注册赠送积分活动 2174923