Fe doped Co9S8 nanoparticles embedded in N, S co-doped porous carbon as an efficient bifunctional electrocatalyst for rechargeable Zn-air batteries

双功能 催化作用 电催化剂 过电位 硫化钴 纳米颗粒 碳纤维 无机化学 材料科学 硫化物 过渡金属 化学工程 化学 纳米技术 电极 电化学 有机化学 复合数 冶金 物理化学 复合材料 工程类
作者
Xiaofei Lei,Wenjuan Li,Kanjun Sun,Sitong Liu,Anyi Liang,Hui Peng,Guofu Ma
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:476: 143767-143767
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2024.143767
摘要

Transition metal sulfides embedded in co-doped porous carbon materials with nitrogen and sulfur are a promising catalyst that can effectively solve the problem of slow oxygen reduction reaction (ORR) kinetics. However, monometallic sulfides consisting of a single active component only have monofunctional catalytic activity and cannot effectively increase the rate of oxygen evolution reaction (OER), thus limiting the energy conversion efficiency of Zn-air batteries (ZAB). Herein, a unique silica template assisted in situ pyrolysis strategy is used to synthesize iron (Fe)-doped cobalt sulfide (Co9S8) nanoparticle embedded in a honeycomb nitrogen (N), sulphur (S) co-doped porous carbon (Fe/Co9S8@NSC) electrocatalyst. The introduction of Fe increases the active component of the catalyst and further enhances the catalytic ability of Co9S8 by optimizing the electronic structure through charge transfer effect. Therefore, the rich active sites of Fe/Co9S8 nanoparticles anchored in N, S co-doped carbon materials with rich pore structure enable the catalysts to have good bifunctional catalytic activities of ORR and OER. In particular, the Fe/Co9S8@NSC has a high half-wave potential of 0.82 V for catalytic ORR and only needs low overpotential of 332 mV at a current density of 10 mA cm−2 for catalytic OER. In addition, the Fe/Co9S8@NSC catalyst based rechargeable ZAB also exhibits a significant specific capacity of 734 mAh g−1 and prolonged stability of 270 h, which outperforms the bulk of recently reported catalysts based on transition metal sulfides-based catalysts. This research offers a workable method for producing metal sulfides catalysts with bifunctional catalytic activity.
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
HS完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
曲终人散完成签到,获得积分10
4秒前
一生完成签到,获得积分10
4秒前
7秒前
luckytuantuan发布了新的文献求助10
8秒前
cjlinhunu完成签到,获得积分10
12秒前
rocky15应助affff采纳,获得10
13秒前
过丫丫完成签到,获得积分10
14秒前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
15秒前
大白不白完成签到,获得积分20
18秒前
干净之槐完成签到,获得积分10
18秒前
下北沢完成签到,获得积分20
21秒前
科研小白一枚完成签到,获得积分10
21秒前
小白兔完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
35秒前
mengdi完成签到 ,获得积分10
35秒前
7777777发布了新的文献求助20
37秒前
jukongka发布了新的文献求助10
38秒前
大模型应助传奇采纳,获得10
38秒前
大模型应助静_采纳,获得10
38秒前
太吾墨完成签到,获得积分10
39秒前
HalaMadrid发布了新的文献求助10
39秒前
dwls完成签到,获得积分10
39秒前
华仔应助有梦想的咸鱼采纳,获得10
39秒前
天宇发布了新的文献求助10
40秒前
iamzhangly30hyit完成签到 ,获得积分10
40秒前
valorb完成签到,获得积分10
40秒前
吴宵完成签到,获得积分10
41秒前
kingmp2完成签到 ,获得积分10
46秒前
纯情的砖家完成签到 ,获得积分10
46秒前
Snail6完成签到,获得积分10
47秒前
有梦想的咸鱼完成签到,获得积分10
48秒前
罗_应助科研通管家采纳,获得20
50秒前
reflux应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
HalaMadrid完成签到,获得积分10
50秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
高分求助中
Un calendrier babylonien des travaux, des signes et des mois: Séries iqqur îpuš 1036
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 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 2546395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2175763
关于积分的说明 5600635
捐赠科研通 1896521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946331
版权声明 565379
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503557