FeNC Electrocatalysts with Densely Accessible FeN 4 Sites for Efficient Oxygen Reduction Reaction

材料科学 沸石咪唑盐骨架 可逆氢电极 三聚氰胺 质子交换膜燃料电池 碳纤维 电解质 催化作用 分子 氮气 氧气 无机化学 金属有机骨架 物理化学 电极 有机化学 化学 复合材料 吸附 参比电极 复合数
作者
Yazhou Zhou,Guangbo Chen,Qing Wang,Ding Wang,Xiafang Tao,Tierui Zhang,Xinliang Feng,Kläus Müllen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (34) 被引量:162
标识
DOI:10.1002/adfm.202102420
摘要

Abstract The development of iron and nitrogen co‐doped carbon (FeNC) electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) in proton‐exchange membrane fuel cells (PEMFCs) is a grand challenge due to the low density of accessible FeN 4 sites. Here, an in situ trapping strategy using nitrogen‐rich molecules (e.g., melamine, MA) is demonstrated to enhance the amount of accessible FeN 4 sites in FeNC electrocatalysts. The melamine molecules can participate in the coordination of Fe ions in zeolitic imidazolate frameworks to form FeN 6 sites within precursors. These FeN 6 sites are then converted into atomically dispersed FeN 4 sites during a pyrolytic process. Remarkably, the FeNC/MA exhibits a high single‐atom Fe content (3.5 wt.%), a large surface area (1160 m 2 g −1 ), and a high density of accessible FeN 4 sites (45.7 × 10 19 sites g −1 ). As a result, FeNC/MA shows a much enhanced ORR activity with a half‐wave potential of 0.83 V (vs the reversible hydrogen electrode) in a 0.5 m H 2 SO 4 electrolyte solution and a good performance in a PEMFC system with an activity of 80 mA cm −2 at 0.8 V under 1.0 bar H 2 /air. This work offers a promising approach toward high‐performance carbon‐based ORR electrocatalysts.
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
z7777777发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
冷方荣完成签到 ,获得积分10
6秒前
邰归发布了新的文献求助10
7秒前
NexusExplorer应助斩妖凉采纳,获得10
8秒前
小二郎应助海豚采纳,获得10
9秒前
didi发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
HE完成签到 ,获得积分10
13秒前
隐形曼青应助kante采纳,获得10
13秒前
pluto应助美好未来采纳,获得10
14秒前
15秒前
ibigbird发布了新的文献求助10
15秒前
斩妖凉完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
善学以致用应助rose123456采纳,获得10
18秒前
22秒前
斩妖凉发布了新的文献求助10
23秒前
王富贵啊完成签到,获得积分10
23秒前
kante发布了新的文献求助10
26秒前
cici完成签到 ,获得积分10
28秒前
rose123456完成签到,获得积分20
30秒前
李爱国应助袋鼠采纳,获得10
31秒前
呱呱关注了科研通微信公众号
31秒前
乐观之瑶完成签到,获得积分20
33秒前
石二三完成签到,获得积分10
33秒前
烟花应助就是笨怎么了采纳,获得10
33秒前
34秒前
36秒前
lin完成签到,获得积分10
37秒前
李爱国应助g3618采纳,获得10
38秒前
123完成签到,获得积分10
39秒前
伶俐绿柏完成签到 ,获得积分10
39秒前
39秒前
39秒前
qw完成签到,获得积分10
40秒前
40秒前
温暖静柏发布了新的文献求助10
41秒前
落后钢铁侠完成签到 ,获得积分10
41秒前
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
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 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 3780310
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325580
关于积分的说明 10223667
捐赠科研通 3040766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668988
邀请新用户注册赠送积分活动 798962
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648