Co/CoO heterojunction rich in oxygen vacancies introduced by O2 plasma embedded in mesoporous walls of carbon nanoboxes covered with carbon nanotubes for rechargeable zinc–air battery

材料科学 过电位 碳纳米管 介孔材料 碳纤维 析氧 化学工程 双功能 塔菲尔方程 纳米技术 电化学 电极 化学 催化作用 复合材料 物理化学 复合数 有机化学 工程类
作者
Leijun Ye,Weiheng Chen,Zhong‐Jie Jiang,Zhongqing Jiang
出处
期刊:Carbon energy [Wiley]
卷期号:6 (7) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/cey2.457
摘要

Abstract Herein, Co/CoO heterojunction nanoparticles (NPs) rich in oxygen vacancies embedded in mesoporous walls of nitrogen‐doped hollow carbon nanoboxes coupled with nitrogen‐doped carbon nanotubes (P–Co/CoO V @NHCNB@NCNT) are well designed through zeolite‐imidazole framework (ZIF‐67) carbonization, chemical vapor deposition, and O 2 plasma treatment. As a result, the three‐dimensional NHCNBs coupled with NCNTs and unique heterojunction with rich oxygen vacancies reduce the charge transport resistance and accelerate the catalytic reaction rate of the P–Co/CoO V @NHCNB@NCNT, and they display exceedingly good electrocatalytic performance for oxygen reduction reaction (ORR, halfwave potential [ E ORR, 1/2 = 0.855 V vs. reversible hydrogen electrode]) and oxygen evolution reaction (OER, overpotential ( η OER , 10 = 377 mV@10 mA cm −2 ), which exceeds that of the commercial Pt/C + RuO 2 and most of the formerly reported electrocatalysts. Impressively, both the aqueous and flexible foldable all‐solid‐state rechargeable zinc–air batteries (ZABs) assembled with the P–Co/CoO V @NHCNB@NCNT catalyst reveal a large maximum power density and outstanding long‐term cycling stability. First‐principles density functional theory calculations show that the formation of heterojunctions and oxygen vacancies enhances conductivity, reduces reaction energy barriers, and accelerates reaction kinetics rates. This work opens up a new avenue for the facile construction of highly active, structurally stable, and cost‐effective bifunctional catalysts for 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
jscr完成签到,获得积分10
1秒前
neWA完成签到 ,获得积分20
1秒前
夜雨诗意完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
饱满语风完成签到 ,获得积分10
3秒前
流沙无言完成签到 ,获得积分10
3秒前
小郭完成签到 ,获得积分10
3秒前
mmd完成签到 ,获得积分10
4秒前
123456完成签到 ,获得积分10
5秒前
六叶草完成签到,获得积分10
5秒前
紫金之巅完成签到 ,获得积分10
7秒前
张张发布了新的文献求助10
8秒前
上下完成签到 ,获得积分10
8秒前
xiaoruixue完成签到,获得积分10
9秒前
ufofly730完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI5应助海海采纳,获得10
13秒前
14秒前
好吃的烤雞完成签到,获得积分10
15秒前
少年游发布了新的文献求助10
17秒前
veniming完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
2041完成签到,获得积分10
19秒前
Man_proposes完成签到,获得积分10
19秒前
小张完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
王科研完成签到,获得积分10
23秒前
好好完成签到,获得积分10
23秒前
研友_nVWP2Z完成签到 ,获得积分10
25秒前
海海发布了新的文献求助10
25秒前
HEIKU应助超帅的又槐采纳,获得10
25秒前
一直成长完成签到,获得积分10
26秒前
完犊子发布了新的文献求助10
26秒前
刘蓓蓓完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
fawr完成签到 ,获得积分10
29秒前
在水一方应助Iso采纳,获得10
32秒前
刘一完成签到 ,获得积分10
35秒前
蜡笔小新完成签到,获得积分10
37秒前
innocence2000完成签到 ,获得积分10
37秒前
超帅的又槐完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
The world according to Garb 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Mass producing individuality 500
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
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 3819982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3362895
关于积分的说明 10419016
捐赠科研通 3081220
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1695047
邀请新用户注册赠送积分活动 814837
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768545