In situ modulating coordination fields of single-atom cobalt catalyst for enhanced oxygen reduction reaction

部分 催化作用 金属 Atom(片上系统) 氧气 化学 光化学 材料科学 结晶学 无机化学 立体化学 计算机科学 有机化学 嵌入式系统
作者
Meihuan Liu,Jing Zhang,Hui Su,Yaling Jiang,Wanlin Zhou,Chenyu Yang,Shuowen Bo,Jun Pan,Qinghua Liu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 1675-1675 被引量:244
标识
DOI:10.1038/s41467-024-45990-w
摘要

Abstract Single-atom catalysts, especially those with metal−N 4 moieties, hold great promise for facilitating the oxygen reduction reaction. However, the symmetrical distribution of electrons within the metal−N 4 moiety results in unsatisfactory adsorption strength of intermediates, thereby limiting their performance improvements. Herein, we present atomically coordination-regulated Co single-atom catalysts that comprise a symmetry-broken Cl−Co−N 4 moiety, which serves to break the symmetrical electron distribution. In situ characterizations reveal the dynamic evolution of the symmetry-broken Cl−Co−N 4 moiety into a coordination-reduced Cl−Co−N 2 structure, effectively optimizing the 3 d electron filling of Co sites toward a reduced d -band electron occupancy ( d 5.8 → d 5.28 ) under reaction conditions for a fast four-electron oxygen reduction reaction process. As a result, the coordination-regulated Co single-atom catalysts deliver a large half-potential of 0.93 V and a mass activity of 5480 A g metal −1 . Importantly, a Zn-air battery using the coordination-regulated Co single-atom catalysts as the cathode also exhibits a large power density and excellent stability.
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
Trico完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
慎独发布了新的文献求助10
2秒前
SOBER发布了新的文献求助10
3秒前
贤惠的翰发布了新的文献求助10
4秒前
晨晨发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
可爱的函函应助捶捶自己采纳,获得10
6秒前
yjh123应助陶醉的天菱采纳,获得10
7秒前
丘比特应助陶醉的天菱采纳,获得10
7秒前
菜懂菜菜完成签到,获得积分10
8秒前
李_完成签到,获得积分10
9秒前
zzz完成签到,获得积分20
9秒前
欢喜发卡发布了新的文献求助10
9秒前
bopop完成签到 ,获得积分10
9秒前
xh发布了新的文献求助10
10秒前
sagitar应助轻轻采纳,获得60
10秒前
丘比特应助李_采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
852应助yooloo采纳,获得10
16秒前
16秒前
Alicia发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
18秒前
奋斗灵珊完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
21秒前
风格完成签到,获得积分10
22秒前
CipherSage应助cili采纳,获得10
22秒前
23秒前
文献完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI6.4应助欢喜发卡采纳,获得30
24秒前
25秒前
NorthWang完成签到,获得积分10
26秒前
文献发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
28秒前
28秒前
unicorn完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 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 7215968
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8847720
关于积分的说明 18671456
捐赠科研通 6871644
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3184785
关于科研通互助平台的介绍 2346460
邀请新用户注册赠送积分活动 2159142