Immobilization of Fe3N nanoparticles within N-doped carbon nanosheet frameworks as a high-efficiency electrocatalyst for oxygen reduction reaction in Zn-air batteries

纳米片 电催化剂 催化作用 纳米颗粒 甲醇 材料科学 化学工程 碳纤维 化学 纳米技术 电化学 有机化学 电极 复合材料 复合数 工程类 物理化学
作者
Tongfei Li,Meng Li,Mengru Zhang,Xin Li,Kunhao Liu,Mingyi Zhang,Xien Liu,Dongmei Sun,Lin Xu,Yiwei Zhang,Yawen Tang
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:153: 364-371 被引量:83
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2019.07.044
摘要

Rational design and feasible synthesis of economical, efficient and durable electrocatalysts as alternatives to precious metal-based catalysts toward the oxygen reduction reaction (ORR) is extremely desirable for the advancement of future sustainable energy devices. Herein, we demonstrate a feasible hydrogel-bridged nitridation method to construct a 3D hierarchical carbon nanohybrid consisting of uniform Fe3N nanoparticles immobilized by N-doped carbon nanosheet frameworks (abbreviated as Fe3[email protected]–C). Lyophilization and subsequent nitridation treatment of the hydrogel formed by chitosan and K3[Fe(CN)6] result in the formation of Fe3[email protected]–C catalyst. The firm coupling of well-dispersed Fe3N nanoparticles with the carbon nanosheet frameworks confers the synthesized Fe3[email protected]–C catalyst with abundant Fe–N–C active sites, robust mechanical strength and improved reaction kinetics. Consequently, the Fe3[email protected]–C catalyst shows excellent ORR activity, superb stability and remarkable tolerance to methanol in alkaline condition, as compared with commercial Pt/C catalyst. Remarkably, when applied as an air cathode catalyst in a primary Zn-air battery, the Fe3[email protected]–C catalyst displays comparable performance to the commercial Pt/C catalyst with high power density and specific capacity. The proposed strategy in this work is anticipated to inspire the future design of cost-effective yet high-performance electrocatalysts for advanced electrochemical 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
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
史淼荷发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
呱呱完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助魔幻的紊采纳,获得10
2秒前
xqssll完成签到 ,获得积分10
3秒前
等等完成签到,获得积分10
3秒前
Jasper应助苹果老三采纳,获得10
3秒前
GAS完成签到,获得积分10
6秒前
香蕉乐萱发布了新的文献求助10
6秒前
mymEN完成签到 ,获得积分10
8秒前
妮子要学习完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
爆米花应助GAS采纳,获得10
10秒前
斯文败类应助失眠寒梦采纳,获得10
12秒前
乐乐应助nv42r8采纳,获得10
13秒前
善学以致用应助prim采纳,获得10
14秒前
魔幻的紊发布了新的文献求助10
15秒前
Jasper应助香蕉乐萱采纳,获得10
18秒前
开心就好发布了新的文献求助30
22秒前
无花果应助zzz采纳,获得10
22秒前
23秒前
JamesPei应助木木三采纳,获得10
24秒前
HL发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
浮云完成签到,获得积分10
30秒前
无限雪巧2发布了新的文献求助10
32秒前
36秒前
36秒前
39秒前
41秒前
tyanna发布了新的文献求助10
41秒前
可可发布了新的文献求助10
41秒前
41秒前
浮云发布了新的文献求助10
41秒前
科研牛马发布了新的文献求助10
43秒前
44秒前
ShiRz发布了新的文献求助10
45秒前
46秒前
苹果老三发布了新的文献求助10
47秒前
搜集达人应助nancy吴采纳,获得10
47秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322170
关于积分的说明 10209141
捐赠科研通 3037424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666679
邀请新用户注册赠送积分活动 797625
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757944