Alkaline earth metal based single atom catalyst for the highly durable oxygen reduction reaction

催化作用 碱土金属 电化学 金属 电子转移 材料科学 化学 无机化学 电极 物理化学 有机化学
作者
Omeshwari Yadorao Bisen,Karuna Kar Nanda
出处
期刊:Applied Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:21: 100846-100846 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.apmt.2020.100846
摘要

Abstract Developing nonprecious group single-atom catalyst (SACs) based on alkaline earth metal has been rarely explored. Mg metal hampered the catalytic activity towards ORR due to the strong bonding of active centers with oxygenated group intermediate, whereas N-bonded Mg atoms have optimal bonding strength with intermediate oxygen species by adjusting the p-band center position. The co-ordination environment of Mg-Nx plays very crucial role in exhibiting the excellent catalytic activity towards ORR. We provide very simple MOF free methodology without any post acid treatment or any subsidiary sacrificial metal like Zn. The Mg-N-C catalyst exhibited a half-wave potential of 0.80 V versus the reversible hydrogen electrode, approaching the recently reported Fe-N-C catalyst. Electrochemical calculation further support the Mg-Nx sites as the origin of ORR via efficient 4-electron transfer pathway in basic medium. Importantly, current density is found to decrease less than 2% in diffusion limited current and loss of activity by only 13% at 0.9 V after 10,000 cycles in alkaline medium which far superior to the durability limit set by the US department of energy and overpasses the state-of-the-art Pt/C catalyst. The charge transfer resistance is the crucial parameter influencing on the ORR activity along with (pyridinic N+ pyrrolic N) content and degree of graphitization. This methodology can be applied to design a variety of other alkaline earth metal based M-N-C electrocatalysts and studied for various 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
汉堡包应助esyncoms采纳,获得10
刚刚
甲乙丙丁完成签到,获得积分20
1秒前
yyl发布了新的文献求助10
1秒前
Yzh666发布了新的文献求助20
1秒前
研友_VZG7GZ应助半更廿三月采纳,获得10
1秒前
2秒前
输液袋369发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
外星海虫修完成签到,获得积分10
3秒前
cyf完成签到,获得积分10
3秒前
与落发布了新的文献求助10
3秒前
细腻荔枝完成签到 ,获得积分10
3秒前
惊鸿发布了新的文献求助10
3秒前
彭于晏应助称心青亦采纳,获得10
4秒前
无花果应助小小采纳,获得10
5秒前
直率的菠萝完成签到,获得积分10
5秒前
泥過发布了新的文献求助10
6秒前
嘎嘎咕咕发布了新的文献求助10
6秒前
雪白丹雪发布了新的文献求助10
7秒前
相small完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
ding应助津门霍元甲采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云应助犹豫大树采纳,获得10
9秒前
所所应助6zz采纳,获得10
10秒前
11秒前
智海瑞发布了新的文献求助10
13秒前
华仔应助好好采纳,获得10
13秒前
田様应助gmh253采纳,获得10
14秒前
15秒前
wtt完成签到,获得积分20
15秒前
陈牛逼完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
Lucas应助AUBECHU采纳,获得10
17秒前
esyncoms发布了新的文献求助10
17秒前
是小小啊发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
汉堡包应助快乐顽童采纳,获得10
19秒前
wtt发布了新的文献求助10
19秒前
嘎嘎咕咕完成签到,获得积分10
20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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
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 510
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
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 7315492
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8931553
关于积分的说明 18932589
捐赠科研通 6975683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213887
关于科研通互助平台的介绍 2381852
邀请新用户注册赠送积分活动 2192436