Asymmetrical Ru–O–Mn Bridge Active Sites Fully Decouple Bifunctional Oxygen Electrocatalysis for Rechargeable Zinc-Air Batteries

电催化剂 双功能 催化作用 析氧 化学 无机化学 双功能催化剂 电极 电化学 有机化学 物理化学
作者
Tao Zhou,Wenchao Wang,Hao Luo,Yifan Wu,Ruiqin Xia,Yingchuan Zhang,Zijing Li,Guangri Jia,Tianyu Zhang,Huarong Peng,Zhengxiao Guo
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (12): 9313-9322 被引量:46
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c01728
摘要

A high-performance bifunctional electrocatalyst toward oxygen evolution/reduction reactions (OER/ORR) is critical for rechargeable zinc-air batteries (ZABs). However, the binding energy scaling of reaction intermediates impedes full optimization of the electrocatalyst, leading to poor bifunctional activity and low efficiency. Here, the OER/ORR cycles are effectively decoupled over a Mn0.3Ru0.7O2 catalyst by asymmetrical “Ru–O–Mn” dual-bridge active sites, with OER intermediates coordinated over the “Ru–O” site and ORR intermediates over the “Mn” site. Due to the metal–oxygen covalency competition between the two sites, lattice oxygen-mediated O–O coupling on the Ru–O site is promoted, whereas the overbinding of *OOH on the Mn site is mitigated to enhance the OER and ORR, respectively, leading to a low ORR–OER potential gap of 0.63 V. The Mn0.3Ru0.7O2-assembled ZAB exhibits a high-power density of 179 mW cm–2 and a long lifespan of over 800 h, outperforming the [Pt/C||RuO2] benchmark. These findings rationalize the design of Ru–O–Mn dual-bridge sites for bifunctional oxygen electrocatalysis and provide a strategy to enhance the ORR/OER bifunctionality for high-performance ZABs.
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
领导范儿应助Uber采纳,获得10
1秒前
wanci应助之谦采纳,获得10
1秒前
华仔应助扁桃体采纳,获得10
1秒前
天真书南发布了新的文献求助10
2秒前
KKUMee完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4应助务实尔烟采纳,获得10
2秒前
聪明荷花发布了新的文献求助10
3秒前
忧虑的碧彤完成签到,获得积分10
3秒前
好好应助闲云野鹤采纳,获得40
4秒前
限定发布了新的文献求助10
4秒前
蓝染惣右介完成签到,获得积分10
6秒前
二二完成签到,获得积分10
6秒前
zhhuyuting发布了新的文献求助20
7秒前
10秒前
10秒前
kk完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
爱学习的马完成签到,获得积分20
12秒前
崔洪瑞完成签到,获得积分10
13秒前
yaoyao完成签到,获得积分10
13秒前
CipherSage应助zane采纳,获得10
13秒前
14秒前
Freya发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
爆米花应助SS采纳,获得10
16秒前
天真书南完成签到,获得积分20
16秒前
青空发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
杰杰完成签到,获得积分20
18秒前
18秒前
667完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
汉堡包应助fofo采纳,获得10
20秒前
21秒前
淡定的幻枫完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
ignih发布了新的文献求助10
22秒前
深情安青应助无问采纳,获得10
22秒前
杰杰发布了新的文献求助10
23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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Cognitive Psychology in a Changing World 600
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
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 7680744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9245063
关于积分的说明 19932868
捐赠科研通 7251262
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287748
关于科研通互助平台的介绍 2445368
邀请新用户注册赠送积分活动 2291129