Constructing Fe‐N4 Sites through Anion Exchange‐mediated Transformation of Fe Coordination Environments in Hierarchical Carbon Support for Efficient Oxygen Reduction

电化学 催化作用 碳纤维 离子 化学 离子交换 水溶液 Atom(片上系统) 氧气 协调数 析氧 材料科学 纳米技术 化学工程 电极 物理化学 计算机科学 有机化学 复合数 工程类 复合材料 嵌入式系统
作者
Lingbo Zong,Kaicai Fan,Lixiu Cui,Fenghong Lu,Porun Liu,Bin Li,Shouhua Feng,Lei Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:135 (38)
标识
DOI:10.1002/ange.202309784
摘要

Abstract Metal single atoms (SAs) anchored in carbon support via coordinating with N atoms are efficient active sites to oxygen reduction reaction (ORR). However, rational design of single atom catalysts with highly exposed active sites is challenging and urgently desirable. Herein, an anion exchange strategy is presented to fabricate Fe‐N 4 moieties anchored in hierarchical carbon nanoplates composed of hollow carbon spheres (Fe‐SA/N‐HCS). With the coordinating O atoms are substituted by N atoms, Fe SAs with Fe‐O 4 configuration are transformed into the ones with Fe‐N 4 configuration during the thermal activation process. Insights into the evolution of central atoms demonstrate that the SAs with specific coordination environment can be obtained by modulating in situ anion exchange process. The strategy produces a large quantity of electrochemical accessible site and high utilization rate of Fe‐N 4 . Fe‐SA/N‐HCS shows excellent ORR electrocatalytic performance with half‐wave potential of 0.91 V (vs. RHE) in 0.1 M KOH, and outstanding performance when used in rechargeable aqueous and flexible Zn‐air batteries. The evolution pathway for SAs demonstrated in this work offers a novel strategy to design SACs with various coordination environment and enhanced electrocatalytic activity.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
daheeeee完成签到,获得积分10
1秒前
hahamissyu发布了新的文献求助10
1秒前
sidegate发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
香蕉觅云应助yyyyyy采纳,获得10
3秒前
小程完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI2S应助grzzz采纳,获得10
10秒前
11秒前
srics完成签到,获得积分10
12秒前
星辰大海应助Dou采纳,获得10
15秒前
17秒前
苗苗发布了新的文献求助30
17秒前
20秒前
英姑应助月亮不睡我不睡采纳,获得10
21秒前
SJD完成签到,获得积分0
23秒前
中午完成签到,获得积分10
24秒前
沙发完成签到,获得积分20
26秒前
grzzz发布了新的文献求助10
26秒前
29秒前
领导范儿应助grzzz采纳,获得10
31秒前
34秒前
35秒前
乐乐应助失眠的海云采纳,获得10
38秒前
pauchiu完成签到,获得积分10
39秒前
12312发布了新的文献求助10
39秒前
wsh完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
伯赏凝旋完成签到 ,获得积分10
41秒前
诚心的三毒完成签到,获得积分10
42秒前
852应助925采纳,获得10
43秒前
还在考虑完成签到,获得积分10
44秒前
共享精神应助12312采纳,获得10
45秒前
拾光完成签到,获得积分10
48秒前
49秒前
愉快尔冬完成签到,获得积分10
50秒前
50秒前
爆米花应助hwezhu采纳,获得10
51秒前
52秒前
53秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2392748
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097111
关于积分的说明 5284057
捐赠科研通 1824781
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910020
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486287