亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Oxygen Reduction Kinetics of Fe–N–C Single Atom Catalysts Boosted by Pyridinic N Vacancy for Temperature-Adaptive Zn–Air Batteries

化学 催化作用 动力学 电解质 氧气 溶剂化 阴极 二甲氧基甲烷 化学工程 物理化学 溶剂 有机化学 电极 量子力学 物理 工程类
作者
Lulu Lyu,Hu Xu,Suwon Lee,Wenqi Fan,Gilseob Kim,Jiliang Zhang,Zhen Zhou,Yong‐Mook Kang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (7): 4803-4813 被引量:224
标识
DOI:10.1021/jacs.3c13111
摘要

The design of temperature-adaptive Zn–air batteries (ZABs) with long life spans and high energy efficiencies is challenging owing to sluggish oxygen reduction reaction (ORR) kinetics and an unstable Zn/electrolyte interface. Herein, a quasi-solid-state ZAB is designed by combining atomically dispersed Fe–N–C catalysts containing pyridinic N vacancies (FeNC-V N ) with a polarized organo-hydrogel electrolyte. First-principles calculation predicts that adjacent V N sites effectively enhance the covalency of Fe–N x moieties and moderately weaken *OH binding energies, significantly boosting the ORR kinetics and stability. In situ Raman spectra reveal the dynamic evolution of *O 2 – and *OOH on the FeNC-V N cathode in the aqueous ZAB, proving that the 4e – associative mechanism is dominant. Moreover, the ethylene glycol-modulated organo-hydrogel electrolyte forms a zincophilic protective layer on the Zn anode surface and tailors the [Zn(H 2 O) 6 ] 2+ solvation sheath, effectively guiding epitaxial deposition of Zn 2+ on the Zn (002) plane and suppressing side reactions. The assembled quasi-solid-state ZAB demonstrates a long life span of over 1076 h at 2 mA cm –2 at −20 °C, outperforming most reported ZABs.
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
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
潜行者完成签到 ,获得积分10
30秒前
美丽的沛菡完成签到,获得积分10
35秒前
科研通AI6.3应助简啦啦采纳,获得10
44秒前
50秒前
54秒前
简啦啦发布了新的文献求助10
1分钟前
坦率如之完成签到,获得积分10
1分钟前
Anlocia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小二郎应助chenshu17采纳,获得10
1分钟前
腼腆的山兰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
chenshu17发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
paradox完成签到 ,获得积分10
2分钟前
YifanWang应助一个小胖子采纳,获得10
2分钟前
YifanWang应助一个小胖子采纳,获得10
2分钟前
YifanWang应助一个小胖子采纳,获得10
3分钟前
YifanWang应助一个小胖子采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
无花果应助mkeale采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
章鱼完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
一个小胖子完成签到,获得积分10
3分钟前
矢思然完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
mkeale发布了新的文献求助10
5分钟前
蛙蛙完成签到,获得积分0
5分钟前
5分钟前
小嚣张完成签到,获得积分10
5分钟前
李志全完成签到 ,获得积分0
5分钟前
小蘑菇应助comeongong采纳,获得10
5分钟前
comeongong完成签到,获得积分10
5分钟前
QAQ小白完成签到,获得积分10
5分钟前
GingerF应助等待戈多采纳,获得100
6分钟前
王小爱完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 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 7247716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870706
关于积分的说明 18712127
捐赠科研通 6926029
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3197998
关于科研通互助平台的介绍 2373767
邀请新用户注册赠送积分活动 2172888