Template-assisted synthesis of high-efficiency bifunctional catalysts with roller-comb-like nanostructure for rechargeable zinc-air batteries

双功能 材料科学 纳米颗粒 热解 催化作用 化学工程 碳纳米管 析氧 纳米材料 双功能催化剂 纳米技术 纳米材料基催化剂 煅烧 纳米结构 电极 化学 电化学 有机化学 物理化学 工程类
作者
Tengteng Qin,Fen Li,Xiaoqiang Liu,Jiangfeng Yuan,Renjun Jiang,Yuping Sun,Hejie Zheng,Anthony P. O’Mullane
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:429: 132199-132199 被引量:51
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132199
摘要

One-dimensional (1D) nanomaterials which are rich in multiple transition metal-nitrogen-carbon active sites have great potential as catalysts for the oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR). Herein, a roller-comb-like 1D nanostructure is synthesized by a template-assisted method with pyrolysis to create such bifunctional catalysts. Initially, two zeolite imidazole frameworks (ZIF-8 and ZIF-67) are simultaneously grown on polypyrrole (PPy) nanotubes, which are then calcined into 1D N doped carbon nanotubes (NCNTs) modified with Zn, Co nanoparticles and micro-CNTs. The simultaneous formation of two ZIFs on the PPy tubes reduces their particle sizes, which subsequently increases the density of metal nanoparticles on the 1D CNTs. Importantly, the co-deposition of both Zn and Co nanoparticles is a necessary condition to generate a large amount of micro-CNTs, which are embedded with metal nanoparticles at their ends, promoting the connectivity between the metal active sites. The temperature effect on the morphology, composition and properties of pyrolysis products was investigated in detail, which identified that the catalyst synthesised at 800 °C exhibited the best bifunctional ORR/OER performance with a ΔE value as low as 0.73 V. A rechargeable Zn-air battery assembled with this catalyst achieves an excellent peak power density of 194.3 mW cm−2.
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
早早发论文完成签到,获得积分10
1秒前
赘婿应助123采纳,获得10
1秒前
椰子完成签到 ,获得积分10
1秒前
专一的猎豹完成签到,获得积分10
1秒前
Owen应助hashtag采纳,获得30
2秒前
维尼完成签到,获得积分10
2秒前
yanjun_j完成签到,获得积分10
2秒前
巴啦啦小魔仙完成签到 ,获得积分10
2秒前
哈哈哈哈哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
无与伦比完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
哈尼完成签到,获得积分10
3秒前
939996完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
迷人的冰蓝完成签到,获得积分10
3秒前
小瓶子完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
yile完成签到,获得积分10
5秒前
[刘小婷]完成签到,获得积分10
5秒前
FancyShi发布了新的文献求助10
5秒前
法鱿科完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
鲨鱼鱼发布了新的文献求助30
7秒前
贝利亚完成签到,获得积分10
7秒前
Migrol完成签到,获得积分10
7秒前
姜书南完成签到,获得积分10
8秒前
坦率夕阳完成签到,获得积分10
8秒前
林林完成签到,获得积分10
8秒前
彩色菲鹰发布了新的文献求助10
9秒前
老实幻姬发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海应助shen采纳,获得10
9秒前
z1y1p1完成签到,获得积分10
9秒前
LonelyCMA完成签到 ,获得积分0
9秒前
shirley完成签到,获得积分10
9秒前
Huang完成签到,获得积分10
10秒前
研友_8yX0xZ完成签到,获得积分10
11秒前
Res_M完成签到 ,获得积分10
11秒前
FancyShi完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
Pathology of Laboratory Rodents and Rabbits (5th Edition) 400
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 3816117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3359667
关于积分的说明 10403987
捐赠科研通 3077496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690307
邀请新用户注册赠送积分活动 813741
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767781