Alloying Co Species into Ordered and Interconnected Macroporous Carbon Polyhedra for Efficient Oxygen Reduction Reaction in Rechargeable Zinc–Air Batteries

材料科学 催化作用 电池(电) 微型多孔材料 化学工程 碳纤维 合金 氧气储存 过渡金属 纳米技术 复合数 复合材料 有机化学 化学 工程类 物理 功率(物理) 量子力学
作者
Wei Li,Bo Liu,Da Li,Peifang Guo,Jing Liu,Ruirui Wang,Yanhui Guo,Xin Tu,Hongge Pan,Dalin Sun,Fang Fang,Renbing Wu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (17) 被引量:84
标识
DOI:10.1002/adma.202109605
摘要

Engineering non-precious transition metal (TM)-based electrocatalysts to simultaneously achieve an optimal intrinsic activity, high density of active sites, and rapid mass transfer ability for the oxygen reduction reaction (ORR) remains a significant challenge. To address this challenge, a hybrid composite consisting of Fex Co alloy nanoparticles uniformly implanted into hierarchically ordered macro-/meso-/microporous N-doped carbon polyhedra (HOMNCP) is rationally designed. The combined results of experimental and theoretical investigations indicate that the alloying of Co enables a favorable electronic structure for the formation of the *OH intermediate, while the periodically trimodal-porous structured carbon matrix structure not only provides highly accessible channels for active site utilization but also dramatically facilitates mass transfer in the catalytic process. As expected, the Fe0.5 Co@HOMNCP composite catalyst exhibits extraordinary ORR activity with a half-wave potential of 0.903 V (vs reversible hydrogen electrode), surpassing most Co-based catalysts reported to date. More remarkably, the use of the Fe0.5 Co@HOMNCP catalyst as the air electrode in a zinc-air battery results in superior open-circuit voltage and power density compared to a commercial Pt/C + IrO2 catalyst. The results of this study are expected to inspire the development of advanced TM-based catalysts for energy storage and conversion 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
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
安德鲁完成签到 ,获得积分10
刚刚
Doctor Tang完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
个性哑铃完成签到,获得积分20
2秒前
zsx发布了新的文献求助10
2秒前
kongchanjie完成签到,获得积分10
2秒前
BUG发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
小小怪完成签到,获得积分10
4秒前
tafffya完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
keroro完成签到,获得积分10
5秒前
计算小司机完成签到,获得积分10
5秒前
柯燕婷完成签到 ,获得积分10
6秒前
慕青应助酒仙采纳,获得10
6秒前
包容夏寒发布了新的文献求助10
7秒前
tbbb完成签到,获得积分10
7秒前
Shaw完成签到,获得积分10
7秒前
weber完成签到,获得积分10
8秒前
所所应助笨笨采纳,获得10
8秒前
zsx完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
白给发布了新的文献求助10
10秒前
Maestro_S应助俊逸书琴采纳,获得10
10秒前
依稀过往间完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
邻街完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Maestro_S应助DENG12345采纳,获得10
15秒前
15秒前
天丶灵灵发布了新的文献求助30
15秒前
LST发布了新的文献求助10
16秒前
DKN发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
jungle发布了新的文献求助10
18秒前
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 2479593
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2142064
关于积分的说明 5462048
捐赠科研通 1865101
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927223
版权声明 562922
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496097