Atomic Engineering of 3D Self‐Supported Bifunctional Oxygen Electrodes for Rechargeable Zinc‐Air Batteries and Fuel Cell Applications

材料科学 双功能 析氧 电极 燃料电池 自放电 氧气 纳米技术 化学工程 冶金 电化学 催化作用 工程类 电解质 化学 有机化学 物理化学
作者
Milan Babu Poudel,Mannix P. Balanay,Prakash Chandra Lohani,Karthikeyan Sekar,Dong Jin Yoo
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (30) 被引量:35
标识
DOI:10.1002/aenm.202400347
摘要

Abstract The oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR) are cornerstone half reactions involved in many renewable energy technologies. High‐density single‐atom catalysts maximize the atom utilization and isolated active sites. Furthermore, introduction of pyri‐N into the carbon‐based nanostructures as an oxygen electrocatalyst creates an abundance of active sites. Here, an innovative strategy is reported based on atomic scale dispersion of Co atoms into the pyri‐N enriched carbon nanotube encapsulated Ni nanoparticles grown on 3D electrospun carbon nanofiber nano‐assemblies. Notably, the Co SA Ni‐NCNT/CNF electrocatalyst exhibited excellent OER and ORR activity in terms of low overpotentials and higher half‐wave potentials. The atomically distributed Co allows the maximum exposure of active sites on the pyri‐N dominated multidimensional carbon skeleton, and synergistic effects with Ni nanoparticles greatly reduced the delocalization around the metal centers and provided an ideal environment for interactions with oxygen intermediates, thus facilitating the 4e − pathway, as evidenced by the DFT calculations. Moreover, Zn‐air batteries using a Co SA Ni‐NCNT/CNF air cathode exhibited a high‐power density and admirable specific capacity. This studies may provide an avenue for the rational modulation of single‐atom catalysts and cost‐effective, large‐scale synthesis of bifunctional oxygen electrocatalysts for rechargeable Zn‐air batteries and anion exchange membrane fuel cell.
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
TTYYI关注了科研通微信公众号
1秒前
3秒前
7秒前
QIN发布了新的文献求助10
10秒前
幻心完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Sewerant完成签到 ,获得积分10
22秒前
28秒前
32秒前
32秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得30
32秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得30
33秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
科研应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
33秒前
萨摩耶完成签到 ,获得积分10
33秒前
研友_VZG7GZ应助小元采纳,获得10
34秒前
荒野求生的青椒完成签到,获得积分10
35秒前
流沙无言发布了新的文献求助10
36秒前
40秒前
闪闪灭龙发布了新的文献求助10
40秒前
40秒前
冷傲机器猫完成签到,获得积分0
41秒前
18746005898完成签到 ,获得积分10
42秒前
何YI完成签到,获得积分10
42秒前
个性的丹亦完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
46秒前
49秒前
晓宇发布了新的文献求助10
50秒前
闪闪灭龙完成签到,获得积分10
53秒前
小元发布了新的文献求助10
54秒前
半霜完成签到 ,获得积分10
59秒前
牛牛要当院士喽完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324161
关于积分的说明 10217227
捐赠科研通 3039379
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668012
邀请新用户注册赠送积分活动 798463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385