3D Hollow Hierarchical Porous Carbon with Fe‐N4‐OH Single‐Atom Sites for High‐Performance Zn‐Air Batteries

催化作用 电催化剂 材料科学 吸附 Atom(片上系统) 析氧 纳米技术 碳纤维 化学工程 物理化学 化学 电极 电化学 有机化学 复合数 工程类 嵌入式系统 复合材料 计算机科学
作者
Shilong Zhou,Chao Chen,Jiawei Xia,Le Li,Xingyue Qian,Muhammad Arif,Fengxiang Yin,Dai Guo-hong,Guangyu He,Qun Chen,Haiqun Chen
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (48): e2302464-e2302464 被引量:27
标识
DOI:10.1002/smll.202302464
摘要

The development of innovative and efficient Fe-N-C catalysts is crucial for the widespread application of zinc-air batteries (ZABs), where the inherent oxygen reduction reaction (ORR) activity of Fe single-atom sites needs to be optimized to meet the practical application. Herein, a three-dimensional (3D) hollow hierarchical porous electrocatalyst (ZIF8@FePMPDA-920) rich in asymmetric Fe-N4 -OH moieties as the single atomic sites is reported. The Fe center is in a penta-coordinated geometry with four N atoms and one O atom to form Fe-N4 -OH configuration. Compared to conventional Fe-N4 configuration, this unique structure can weaken the adsorption of intermediates by reducing the electron density of the Fe center for oxygen binding, which decreases the energy barrier of the rate-determining steps (RDS) to accelerate the ORR and oxygen evolution reaction (OER) processes for ZABs. The rechargeable liquid ZABs (LZABs) equipped with ZIF8@FePMPDA-920 display a high power density of 123.11 mW cm-2 and a long cycle life (300 h). The relevant flexible all-solid-state ZABs (FASSZABs) also display outstanding foldability and cyclical stability. This work provides a new perspective for the structural design of single-atom catalysts in the energy conversion and storage areas.
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
1秒前
xx完成签到,获得积分10
1秒前
奶茶一天一杯完成签到,获得积分10
1秒前
小二郎应助成太采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云应助含蓄戾采纳,获得10
2秒前
2秒前
灵巧烤鸡发布了新的文献求助10
4秒前
加加应助梦雨星辰采纳,获得10
4秒前
任性饼干发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
猫蒲发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
半夏紫苏完成签到 ,获得积分10
10秒前
橘子味发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
11秒前
英姑应助生动的沂采纳,获得10
11秒前
NexusExplorer应助很久很久采纳,获得10
11秒前
聪明面包完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
14秒前
ljq发布了新的文献求助10
14秒前
fjnm发布了新的文献求助10
14秒前
酷波er应助张思腾采纳,获得10
15秒前
包子完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
小郭完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
蓝天应助猫蒲采纳,获得10
18秒前
BaK发布了新的文献求助10
19秒前
斯文败类应助尉迟姿采纳,获得10
19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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7309766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8926792
关于积分的说明 18919719
捐赠科研通 6971938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213024
关于科研通互助平台的介绍 2381440
邀请新用户注册赠送积分活动 2191096