Simultaneously Integrating Single Atomic Cobalt Sites and Co9S8 Nanoparticles into Hollow Carbon Nanotubes as Trifunctional Electrocatalysts for Zn–Air Batteries to Drive Water Splitting

碳纳米管 材料科学 纳米颗粒 分解水 催化作用 化学工程 纳米技术 无机化学 碳纤维 化学 冶金 有机化学 光催化 工程类 复合数 复合材料
作者
Yizhe Li,Rui Cao,Longbin Li,Xiannong Tang,Tinglin Chu,Bingyu Huang,Kai Yuan,Yiwang Chen
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:16 (10) 被引量:116
标识
DOI:10.1002/smll.201906735
摘要

Abstract The development of rechargeable metal–air batteries and water electrolyzers are highly constrained by electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR), oxygen evolution reaction (OER), and hydrogen evolution reaction (HER). However, the construction of efficient trifunctional electrocatalysts for ORR/OER/HER are highly desirable yet challenging. Herein, hollow carbon nanotubes integrated single cobalt atoms with Co 9 S 8 nanoparticles (CoSA + Co 9 S 8 /HCNT) are fabricated by a straightforward in situ self‐sacrificing strategy. The structure of the CoSA + Co 9 S 8 /HCNT are verified by X‐ray absorption spectroscopy and aberration‐corrected scanning transmission electron microscopy. Theoretical calculations and experimental results embrace the synergistic effects between Co 9 S 8 nanoparticles and single cobalt atoms through optimizing the electronic configuration of the CoN 4 active sites to lower the reaction barrier and facilitating the ORR, OER, and HER simultaneously. Consequently, rechargeable liquid and all‐solid‐state flexible Zn–air batteries based on CoSA + Co 9 S 8 /HCNT exhibit remarkable stability and excellent power density of 177.33 and 51.85 mW cm −2 , respectively, better than Pt/C + RuO 2 counterparts. Moreover, the as‐fabricated Zn–air batteries can drive an overall water splitting device assembled with CoSA + Co 9 S 8 /HCNT and achieve a current density of 10 mA cm −2 at a low voltage of 1.59 V, also superior to Pt/C + RuO 2 . Therefore, this work presents a promising approach to an efficient trifunctional electrocatalyst toward practical 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
大个应助圆圆脸采纳,获得10
1秒前
Chen发布了新的文献求助10
1秒前
gq发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助Blue采纳,获得10
2秒前
uu发布了新的文献求助10
3秒前
小瓶子完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
英姑应助xiong采纳,获得10
5秒前
5秒前
Akim应助微眠采纳,获得10
5秒前
LHE发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
宿雨朝来歇完成签到,获得积分20
6秒前
xzy998发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
小瓶子发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
房天川发布了新的文献求助10
10秒前
xl发布了新的文献求助10
10秒前
ziyouxiaojing发布了新的文献求助10
10秒前
星辰大海应助www什么采纳,获得10
10秒前
风清扬发布了新的文献求助10
11秒前
活力的妙菡完成签到,获得积分20
11秒前
陈叉叉发布了新的文献求助10
12秒前
勇敢牛牛发布了新的文献求助10
12秒前
LHE完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
枫叶发布了新的文献求助10
13秒前
dha发布了新的文献求助10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
14秒前
所所应助乐观的颦采纳,获得10
14秒前
15秒前
五岳三鸟完成签到,获得积分10
16秒前
RedBoy完成签到,获得积分10
16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
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
Thomas Hobbes' Mechanical Conception of Nature 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5088395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4303286
关于积分的说明 13410954
捐赠科研通 4129075
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2261109
邀请新用户注册赠送积分活动 1265259
关于科研通互助平台的介绍 1199722