亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Regulating the Fe-spin state by Fe/Fe3C neighbored single Fe-N4 sites in defective carbon promotes the oxygen reduction activity

材料科学 碳纤维 催化作用 费米能级 吸附 电子转移 自旋态 态密度 Atom(片上系统) 电子 凝聚态物理 无机化学 光化学 物理化学 复合材料 有机化学 物理 化学 量子力学 嵌入式系统 复合数 计算机科学
作者
Guijun Li,Jianping Liu,Chuanlan Xu,Hongdian Chen,Haonan Hu,Rong Jin,Lingtao Sun,Haifeng Chen,Chaozhong Guo,Honglin Li,Yujun Si
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:56: 394-402 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.01.030
摘要

Non-noble iron-based single-atom catalysts (Fe-N-C) require more accessible active sites and rapid mass transportation, and spin state regulation of iron atoms is also key but challenging to synergistically improve the zinc-air battery (ZAB) performance. Thus, here we indicate that by pre-preparing a 3D nitrogen-doping carbon-sheet network from in situ gas-molecule cutting of bulk MOF and then adsorbing iron into defects and pores of this preformed matrix, we achieve a Fe-N-C catalyst with 14.78 wt.% iron existed as single-atom Fe-N4 sites neighboured Fe/Fe3C nanostructures. Electrons transfer to Fe3C/FeN4 from the adsorbed Fe atom and forms an electron-rich region around Fe3C, achieving the spin-state modulation of the d-band center of Fe atom in FeN4 through charges transfer. The calculation proves that d-band centers of spin-up/down for Fe in Fe-Fe3C/FeN4 are closer to the Fermi level than that of Fe3C/FeN4 (-1.51/-0.72 eV vs. -1.47/-0.65 eV), implying Fe site in Fe-Fe3C/FeN4 is more chemically active and is beneficial to the adsorption and reaction of O2 when involved in ORR. This catalyst delivers excellent ORR activity and the primary ZAB performance with the energy density (ED) of up to 1002 mWh g-1 Zn at 50 mA cm−2 and the maximum power density of 212 mW cm−2, especially in which it displays an excellent durability with 92.7% ED retention during a ∼150 h continuous discharge. These results highlight the significance of metal-atoms spin-state modulation by coupled active metal-species in hybrid catalysts for electrochemical energy devices.
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
xiongyh10完成签到,获得积分10
11秒前
CodeCraft应助可爱的胖丁采纳,获得10
58秒前
1分钟前
1分钟前
SOLOMON应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
哆啦A梦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
卜孱发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
卜孱完成签到,获得积分10
2分钟前
山鲁佐德爱文献完成签到 ,获得积分10
2分钟前
斯文败类应助彭佳丽采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
彭佳丽发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
Owen应助勇往直前采纳,获得10
4分钟前
dddhzzz发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
勇往直前发布了新的文献求助10
4分钟前
深情安青应助dddhzzz采纳,获得10
4分钟前
田様应助勇往直前采纳,获得10
4分钟前
勇往直前完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
勇往直前发布了新的文献求助10
5分钟前
传奇3应助ektyz采纳,获得10
5分钟前
红豆生南国完成签到,获得积分10
5分钟前
寻道图强应助breeze采纳,获得50
5分钟前
5分钟前
5分钟前
ektyz发布了新的文献求助10
5分钟前
himat完成签到,获得积分10
5分钟前
天行健完成签到,获得积分10
5分钟前
konstantino完成签到,获得积分20
5分钟前
konstantino发布了新的文献求助10
5分钟前
6分钟前
ellen发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
7分钟前
CipherSage应助活泼菠萝采纳,获得10
7分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 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 2478212
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2141401
关于积分的说明 5458880
捐赠科研通 1864640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926957
版权声明 562897
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496007