Breaking Charge Symmetry in Co–Zn Dual‑Atom Catalyst With Axial Sulfur Coordination for Efficient Oxygen Reduction Reaction

催化作用 化学 密度泛函理论 轴对称性 电荷密度 氧还原反应 硫黄 阴极 氧气 极化(电化学) 活动站点 反应机理 化学物理 对称性破坏 基本电荷 氧还原 工作(物理) 电子结构 材料科学 产品分销 无机化学 电池(电) 电极 计算化学 功率密度 物理化学 光化学 电子 活性氧 氧化还原 纳米技术 原子物理学 过渡金属
作者
Jixiang Zou,Lixiao Shen,Zhishuai Yuan,Mei Yan,Lei Zhao,Chongshen Guo,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:: e2911991-e2911991
标识
DOI:10.1002/anie.2911991
摘要

ABSTRACT Dual‐atom catalysts (DACs) represent an emerging and promising paradigm in electrocatalysis. Nevertheless, their symmetric electron density distribution hampers the polarization and subsequent scission of the O─O bond. In this work, a Co–Zn DAC with axial sulfur coordination (Co─Zn@SNC) was constructed via a molecular‐cage encapsulation method. The as‐synthesized catalyst demonstrated outstanding oxygen reduction reaction (ORR) activity across a wide pH range, with half‐wave potentials of 0.902 V in 0.1 M KOH, 0.817 V in 0.1 M PBS, and 0.809 V in 0.1 M HClO 4 . Theoretical calculations revealed that the axially coordinated S not only modulated the orbital and electronic structure of the Co active center but also collaborated with the nearby Zn site to induce an asymmetric charge distribution within the Co‐N 4 , thereby shifting the catalytic activity closer to the peak of the Sabatier volcano plot. The zinc–air battery (ZAB) and microbial fuel cell (MFC) assembled with the Co─Zn@SNC cathode exhibited peak power densities of 166.36 mW cm −2 and 1.505 W m −2 , respectively, as well as good stability. The present work provided fundamental insights into the precise regulation and underlying mechanism of DACs, offering a viable strategy for the rational design of advanced electrocatalysts for energy storage and conversion applications.
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
westernline发布了新的文献求助20
刚刚
1秒前
秋风应助混元灵通采纳,获得10
1秒前
pkubest发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
runru完成签到,获得积分10
2秒前
Rain发布了新的文献求助10
2秒前
molihuakai应助M记采纳,获得10
2秒前
金振龙发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
DW应助ooowindy采纳,获得10
3秒前
qiuzt0413完成签到,获得积分10
4秒前
辛勤的翠桃完成签到 ,获得积分20
4秒前
4秒前
隐形曼青应助ZL采纳,获得10
4秒前
beili发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.2应助czhyxisbus采纳,获得10
4秒前
沸羊羊发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
秋风应助七月流火采纳,获得10
5秒前
1111发布了新的文献求助10
5秒前
FA完成签到 ,获得积分10
6秒前
赤小豆发布了新的文献求助10
6秒前
小萌新完成签到,获得积分10
6秒前
zhangxin完成签到,获得积分10
6秒前
溺爱王楚钦完成签到,获得积分10
7秒前
xhwb发布了新的文献求助10
7秒前
老鱼吹浪发布了新的文献求助10
9秒前
踏实的树叶完成签到,获得积分20
9秒前
斯文败类应助奋斗画板采纳,获得20
9秒前
学习使我快乐完成签到,获得积分10
10秒前
侯谋完成签到,获得积分10
10秒前
三石发布了新的文献求助10
10秒前
汝坤发布了新的文献求助10
10秒前
不是胆小鬼完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
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
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7768358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9311607
关于积分的说明 20324623
捐赠科研通 7353348
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315682
关于科研通互助平台的介绍 2464810
邀请新用户注册赠送积分活动 2330312