Sulfur‐Tuned Main‐Group Sb−N−C Catalysts for Selective 2‐Electron and 4‐Electron Oxygen Reduction

电合成 催化作用 选择性 硫黄 掺杂剂 无机化学 材料科学 过氧化氢 吸附 化学 电化学 有机化学 物理化学 兴奋剂 电极 冶金 光电子学
作者
Minmin Yan,Hao Yang,Zhichao Gong,Jiarui Zhu,Christopher S. Allen,Tao Cheng,Huilong Fei
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (27): e2402963-e2402963 被引量:62
标识
DOI:10.1002/adma.202402963
摘要

The selective oxygen reduction reaction (ORR) is important for various energy conversion processes such as the fuel cells and metal-air batteries for the 4e- pathway and hydrogen peroxide (H2O2) electrosynthesis for the 2e- pathway. However, it remains a challenge to tune the ORR selectivity of a catalyst in a controllable manner. Herein, an efficient strategy for introducing sulfur dopants to regulate the ORR selectivity of main-group Sb-N-C single-atom catalysts is reported. Significantly, Sb-N-C with the highest sulfur content follows a 2e- pathway with high H2O2 selectivity (96.8%) and remarkable mass activity (96.1 A g-1 at 0.65 V), while the sister catalyst with the lowest sulfur content directs a 4e- pathway with a half-wave potential (E1/2 = 0.89 V) that is more positive than commercial Pt/C. In addition, practical applications for these two 2e-/4e- ORR catalysts are demonstrated by bulk H2O2 electrosynthesis for the degradation of organic pollutants and a high-power zinc-air battery, respectively. Combined experimental and theoretical studies reveal that the excellent selectivity for the sulfurized Sb-N-Cs is attributed to the optimal adsorption-desorption of the ORR intermediates realized through the electronic structure modulation by the sulfur dopants.
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
东风应助满意的不二采纳,获得10
刚刚
等待的乐儿完成签到,获得积分10
刚刚
竹噶完成签到,获得积分10
刚刚
锋回露转123完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
Lucas应助亭子采纳,获得10
2秒前
牵着珂小珂完成签到,获得积分10
2秒前
莫之白发布了新的文献求助10
2秒前
好事啵啵QWQ完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
嘭嘭嘭完成签到,获得积分10
4秒前
火星上的溪流完成签到,获得积分20
4秒前
游戏玩家发布了新的文献求助10
4秒前
molihuakai应助少时4EVA采纳,获得10
4秒前
骏缃发布了新的文献求助10
4秒前
优美的沧海完成签到,获得积分10
5秒前
Karen331完成签到,获得积分10
5秒前
等等完成签到,获得积分10
5秒前
洗衣机发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
名不显时心不朽完成签到,获得积分10
6秒前
简单糜完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
合适的语雪完成签到,获得积分10
7秒前
碧蓝的尔云完成签到 ,获得积分20
7秒前
斯文败类应助欣慰的亦绿采纳,获得10
8秒前
李昌连完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
liuwei发布了新的文献求助10
8秒前
caterpillar完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
RDF完成签到,获得积分10
9秒前
hky发布了新的文献求助10
10秒前
chenqiuyu发布了新的文献求助10
10秒前
菜鸟完成签到,获得积分20
10秒前
HYQ完成签到 ,获得积分10
10秒前
yerong完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6535151
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8328524
关于积分的说明 17843510
捐赠科研通 5636970
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2934728
邀请新用户注册赠送积分活动 1910926
关于科研通互助平台的介绍 1769281