Fe/Co Bimetal-Containing Carbon Prepared from a 2D Metalloporphyrin-Based MOF for the Optimal ORR/OER Bifunction and Its Application in Zn–Air Batteries

双金属 碳纤维 材料科学 化学工程 化学 冶金 复合材料 复合数 工程类
作者
Zhen Fu,Hongyan Zhuo,Xue Liu,Wenjuan Li,Hao Song,Zhuang Shi,Linlin Feng,Tenglong Jin,Wenmiao Chen,Yanli Chen
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c02571
摘要

The Fe–N4-based Fe single-atom catalyst exhibits high efficiency in oxygen reduction reaction (ORR) activity, while Co oxides demonstrate excellent oxygen evolution reaction (OER) activity. In this study, we report an easily synthesized carbon-based catalyst CoFe@CNT that incorporates both Fe single atoms and CoO nanoparticles. This catalyst is derived from a two-dimensional metalloporphyrin-based metal–organic framework (CoFeMOF) composed of an FeTCPP (5,10,15,20-tetrakis(p-carboxylphenyl)porphyrin iron) building unit coordinated with Co2+ and 4,4′-bipyridine. CoFe@CNT exhibits superior ORR (half-wave potential = 0.85 V) and OER (overpotential at 10 mA cm–2 = 370 mV) performances and better stability compared to both ZnFe@CNT and Co@CNT (from the respective ZnFeMOF and CoMOF precursors) and commercial Pt/C catalysts. XPS analysis reveals that the presence of both Fe–N4 single-atom and CoO nanoparticles in CoFe@CNT not only induces electron transfer from Co to Fe but also generates a higher combined content of pyridinic N and Fe–N4 compared to both ZnFe@CNT and Co@CNT, which enhances the catalytic activity. A Zn–air battery using CoFe@CNT as the cathode catalyst achieves a high power density (115 mW cm–2), outperforming the Pt/C catalyst. The design and synthesis of this 2D MOF-derived electrocatalyst offer promising prospects for developing high-density metal–air batteries.
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
2秒前
飞飞飞发布了新的文献求助10
2秒前
6秒前
啤酒人完成签到 ,获得积分10
6秒前
2251877528发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
万能图书馆应助背后瑾瑜采纳,获得10
8秒前
9秒前
Hello应助Simonking采纳,获得10
9秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得20
11秒前
zzz发布了新的文献求助10
11秒前
2251877528完成签到,获得积分10
13秒前
林梓发布了新的文献求助10
14秒前
闪闪的妙竹完成签到 ,获得积分10
15秒前
迷路的朋友完成签到,获得积分10
15秒前
崔宁宁完成签到 ,获得积分10
16秒前
烟花应助都是采纳,获得10
16秒前
李白乘完成签到 ,获得积分10
18秒前
科研小菜狗关注了科研通微信公众号
19秒前
情怀应助Simonking采纳,获得10
20秒前
23秒前
钦影发布了新的文献求助10
23秒前
冷艳的竺完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
chen完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
小莫发布了新的文献求助10
28秒前
灵巧慕凝完成签到,获得积分10
29秒前
冷艳的竺发布了新的文献求助10
30秒前
Ogai完成签到,获得积分10
32秒前
Leslie发布了新的文献求助10
32秒前
Jasper应助Simonking采纳,获得10
32秒前
Alien完成签到,获得积分10
33秒前
许慢慢完成签到,获得积分20
34秒前
高分求助中
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
Hardness Tests and Hardness Number Conversions 300
Knowledge management in the fashion industry 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 3816942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3360342
关于积分的说明 10407653
捐赠科研通 3078322
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690694
邀请新用户注册赠送积分活动 814001
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767958