Impeding Thermal Atomization Enables Synthesizing Fe2N Cluster Liganded Single Fe‐Atom Catalyst for Highly Efficient Oxygen Reduction Reaction

催化作用 星团(航天器) Atom(片上系统) 氧还原反应 还原(数学) 氧原子 热的 氧气 化学 材料科学 物理化学 分子 计算机科学 热力学 物理 有机化学 并行计算 数学 几何学 电极 电化学 程序设计语言
作者
Fei‐Xiang Ma,Xiongyi Liang,Zi-Hao Liu,Yidi Chen,Zheng‐Qi Liu,Wei Zhang,Liang Zhen,Xiao Cheng Zeng,Cheng‐Yan Xu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202504935
摘要

Anchoring a ligand, such as a functional group or a cluster, on the active metal center is an effective strategy for regulating the electronic structure of single‐atom catalysts (SACs). Herein, we present a nitridation‐induced‐clustering strategy to produce not only SAC Fe‐N4 in N‐doped carbon nanorods, but also Fe2N cluster as a ligand anchored on the active Fe site (Fe2Nnc/Fe1‐N‐C). Unlike the conventional iron atomization process, the reactive nitridation process can generate thermodynamically stable Fe2N intermediates by nitriding the initially formed iron oxide, thereby impeding subsequent thermal atomization to fabricate Fe2Nnc/Fe1‐N‐C catalysts. Compared to the conventional SAC Fe1‐N‐C with Fe‐N4 active sites, the Fe2Nnc/Fe1‐N‐C nanorods are more active for oxygen reduction reaction (ORR), yielding a record high half‐wave potential of 0.957 V vs. RHE in alkali condition. The Fe2Nnc/Fe1‐N‐C nanorods can be utilized as air‐cathode catalysts for Zn‐air batteries with a charge‐discharge gap of only ~0.658 V and outstanding cyclability up to 1000 hours. Theoretical calculations show that the Fe2Nnc ligands indeed modified the electronic structure of Fe‐N4 sites, leading to a lower adsorption energy for the ORR intermediate OH* and facilitating the desorption of OH* and thus higher activity for ORR.
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
夜雨听风眠z完成签到,获得积分10
1秒前
华仔完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
3秒前
乐乐应助糊涂的丹南采纳,获得10
5秒前
所所应助研友_LXjjOZ采纳,获得10
5秒前
识途完成签到,获得积分10
6秒前
傅傅完成签到,获得积分20
6秒前
Leone发布了新的文献求助10
7秒前
ldzjiao完成签到 ,获得积分10
7秒前
Akim应助Daniel.Wu采纳,获得10
7秒前
未何发布了新的文献求助50
8秒前
无头人完成签到,获得积分10
8秒前
傅傅发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
FR完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
ArkZ完成签到 ,获得积分10
12秒前
SciGPT应助彭彭采纳,获得10
13秒前
一味地丶逞强完成签到,获得积分10
13秒前
高高哑铃完成签到,获得积分10
13秒前
snicker完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
wwewew完成签到,获得积分10
15秒前
华子发布了新的文献求助50
16秒前
科研通AI2S应助浅池星采纳,获得10
16秒前
17秒前
852应助未何采纳,获得30
17秒前
希望天下0贩的0应助傅傅采纳,获得30
19秒前
木瓜完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
Pom发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
爱学习的火龙果完成签到,获得积分10
25秒前
领导范儿应助牛马小羊采纳,获得10
25秒前
kzy完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
彭彭完成签到,获得积分20
28秒前
shooin完成签到,获得积分10
29秒前
Daniel.Wu发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 400
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 3843521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385800
关于积分的说明 10542559
捐赠科研通 3106645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710972
邀请新用户注册赠送积分活动 823908
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774367