已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Tuning the thermal activation atmosphere breaks the activity–stability trade-off of Fe–N–C oxygen reduction fuel cell catalysts

催化作用 热稳定性 金属 耐久性 材料科学 碳纤维 惰性气体 氧气 阴极 热解 氧还原 化学工程 铂金 化学 无机化学 电极 电化学 复合材料 有机化学 冶金 物理化学 复合数 工程类
作者
Yachao Zeng,Chenzhao Li,Boyang Li,Jiashun Liang,Michael J. Zachman,David A. Cullen,Raphaël P. Hermann,E. Ercan Alp,Barbara Lavina,S. Karakalos,Marcos Lucero,Bingzhang Zhang,Maoyu Wang,Zhenxing Feng,Guofeng Wang,Jian Xie,Deborah J. Myers,Jean‐Pol Dodelet,Gang Wu
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:6 (12): 1215-1227 被引量:446
标识
DOI:10.1038/s41929-023-01062-8
摘要

Fe–N–C catalysts are the most promising platinum group metal-free oxygen-reduction catalysts, but they suffer from a low density of active metal sites and the so-called activity–stability trade-off. Here we report an Fe–N–C catalyst prepared by adding an optimal amount of H2 to the traditional inert atmosphere during the thermal activation. The presence of H2 significantly increases the total density of FeN4 sites, suppressing the unstable pyrrolic-N-coordinated S1 sites and favouring the stable pyridinic-N-coordinated S2 sites with shortened Fe–N bond lengths. We propose that the intrinsically stable S2 sites are probably arranged in well-graphitized carbon layers, and the S1 sites exist in less-graphitized carbon. H2 could remove unstable S1 sites and retain stable S2 sites during the pyrolysis to break the challenging activity–stability trade-off. The Fe–N–C catalyst in membrane electrode assemblies maintains a current density of 67 mA cm−2 at 0.8 V (H2–air) after 30,000 voltage cycles (0.60 to 0.95 V under H2–air), achieving encouraging durability and performance simultaneously. Fe–N–C catalysts are a promising alternative to precious metals in fuel cell cathodes, but they suffer from durability issues. Now, a preparation method is reported that allows increasing the active site density while also improving durability.
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
1秒前
3秒前
3秒前
高高的葶发布了新的文献求助10
4秒前
斯文钢笔发布了新的文献求助10
4秒前
淡定的千易完成签到 ,获得积分10
5秒前
罗二狗发布了新的文献求助10
6秒前
Hello的应助被kks569采纳,获得10
6秒前
阿娴完成签到 ,获得积分10
7秒前
自信的灵薇完成签到 ,获得积分10
7秒前
YUAN的应助被爱学习的杰杰杰采纳,获得10
8秒前
8秒前
YUAN的应助被爱学习的杰杰杰采纳,获得30
8秒前
9秒前
tczhi发布了新的文献求助10
11秒前
布鱼哒人发布了新的文献求助10
14秒前
SFAxzh完成签到,获得积分10
15秒前
Ava的应助被怕黑鸡翅采纳,获得10
15秒前
虾502完成签到 ,获得积分10
17秒前
SFYmoonlight发布了新的文献求助10
19秒前
我就吃一口完成签到 ,获得积分10
22秒前
罗二狗发布了新的文献求助10
22秒前
怕黑鸡翅给怕黑鸡翅的求助进行了留言
23秒前
23秒前
vc关闭了vc的文献求助
23秒前
24秒前
YB127完成签到 ,获得积分10
24秒前
lyp发布了新的文献求助10
24秒前
Jarvis完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
namcha完成签到 ,获得积分10
26秒前
尊敬的丝袜完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
OMIT发布了新的文献求助10
26秒前
小二郎的应助被CLAY采纳,获得10
28秒前
风趣的水绿完成签到,获得积分20
29秒前
lps888666发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
笙8279完成签到 ,获得积分10
29秒前
ZJakariae发布了新的文献求助30
30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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8114641
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9520969
关于积分的说明 21531985
捐赠科研通 7692502
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413224
关于科研通互助平台的介绍 2539599
邀请新用户注册赠送积分活动 2453342