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!

f‐p‐d Gradient Orbital Coupling Induced Spin State Enhancement of Atomic Fe Sites for Efficient and Stable Oxygen Reduction Reaction

材料科学 氧还原反应 联轴节(管道) 氧气 自旋(空气动力学) 还原(数学) 原子氧 自旋态 国家(计算机科学) 化学物理 基态 凝聚态物理 原子物理学 分子物理学 物理 量子力学 热力学 冶金 几何学 电化学 计算机科学 数学 电极 算法
作者
Ruiqi Cheng,Xiaoqian He,Min Jiang,Xichen Shao,Wen‐Qi Tang,Biao Ran,Huanxin Li,Chaopeng Fu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (29) 被引量:45
标识
DOI:10.1002/adfm.202425138
摘要

Abstract Advancing energy conversion technologies requires cost‐efficient electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR). Iron phthalocyanine (FePc) emerges as a scalable and economical ORR electrocatalyst. However, the Fe–N 4 configuration in FePc still falls short of the satisfied ORR activity and stability under electrocatalytic conditions. Here, an effective f‐p‐d (Eu–O–Fe) gradient orbital coupling strategy is introduced by integrating FePc with Eu 2 O 3 (FePc/Eu 2 O 3 ) to enhance the spin state and ORR performance of the Fe center through a precisely designed, scalable synthetic approach. The Eu─O bond promotes electron delocalization and shifts the spin state of Fe center from low‐spin to intermediate‐spin, increasing the e g​ orbital occupancy. This modification optimizes the adsorption of oxygen‐containing intermediates and lowers the ORR energy barrier. Notably, the increased spin state of Fe accelerates charge transfer by releasing more unpaired electrons, improving reaction kinetics. Furthermore, the f‐band serves as a buffer layer for electron compensation during ORR, further stabilizing the covalency and electronic configuration of atomic Fe and boosting durability. The one‐batch synthesis produces exceeding 300 g of FePc/Eu 2 O 3 , achieving a half‐wave potential of 0.931 V (vs RHE) at a cost less than 1/15 of commercial Pt/C. It demonstrates exceptional ORR performance in aluminum–air batteries, highlighting its significant application potential.
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
yhz123发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
热沙来提发布了新的文献求助10
4秒前
CL837809486发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
iShine完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
喜乐完成签到 ,获得积分10
15秒前
红红火火发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
热沙来提完成签到,获得积分10
18秒前
yishang发布了新的文献求助10
20秒前
科研通AI6.1应助momo采纳,获得10
23秒前
24秒前
一瓶可乐鱼完成签到 ,获得积分10
27秒前
白薇完成签到 ,获得积分10
27秒前
CipherSage应助ARANA采纳,获得10
36秒前
copyaa发布了新的文献求助10
36秒前
大模型应助HZ采纳,获得10
43秒前
zzz完成签到,获得积分10
43秒前
Diligent发布了新的文献求助10
50秒前
LH完成签到,获得积分10
50秒前
50秒前
53秒前
石页发布了新的文献求助10
54秒前
57秒前
58秒前
琳琳发布了新的文献求助10
59秒前
忐忑的蘑菇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
啦啦啦发布了新的文献求助10
1分钟前
香蕉觅云应助陈某采纳,获得10
1分钟前
小猫发布了新的文献求助10
1分钟前
依文发布了新的文献求助10
1分钟前
tyw关闭了tyw文献求助
1分钟前
CL837809486发布了新的文献求助10
1分钟前
无所畏惧完成签到 ,获得积分10
1分钟前
momo发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6413792
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8232545
关于积分的说明 17476027
捐赠科研通 5466439
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2888286
邀请新用户注册赠送积分活动 1865066
关于科研通互助平台的介绍 1703141