Constructing a Fe 3 O 4 /Fe–N x Dual Catalytic Active Center on an N-Doped Porous Carbon as an Oxygen Reduction Reaction Catalyst for Zinc–Air Batteries

催化作用 电催化剂 碳纤维 无机化学 化学工程 碳热反应 化学 材料科学 电极 电化学 物理化学 碳化物 有机化学 复合数 工程类 复合材料
作者
Lei Yu,Guang Li,Juan Yang,Feng Zhang,Yongqiang Shen,Xiaoyan Zhang,Xianyou Wang
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:37 (15): 11260-11269 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.3c02017
摘要

As a novel type of clean and environmentally friendly energy storage and conversion technology, the zinc–air battery is considered a promising alternative to lithium-ion batteries. Nevertheless, because the oxygen reduction reaction (ORR) in the air cathode has the characteristic of a slow kinetic reaction, developing an electrocatalyst for ORR plays an important role in overcoming the limitation of low current density and large electrode polarization. To catalyze ORR, herein a high-efficiency and cheap ORR catalyst with a Fe 3 O 4 /Fe–N x dual catalytic active center (Fe–N–CS) via molten-salt-assisted pyrolysis is designed and prepared. The bulk iron oxide is successfully encouraged to break its chemical bonds by the sodium chloride molten salt and subsequently trapped by the porous nitrogen-doped carbon skeleton and reduced to Fe 3 O 4 by a carbothermal process. Meanwhile, the graphitization degree of the carbon skeleton increases obviously and some Fe–N x sites are also generated because of the cooperation of Fe 3 O 4 nanoparticles and Fe–N x species. It has been found that Fe–N–CS exhibits excellent ORR performance, e.g., half-wave potential up to 0.90 V and an onset potential of 1.04 V. In addition, Fe–N–CS shows better stability than Pt/C catalysts in chronoamperometry (I–T) tests, where Fe–N–CS maintains a 91% retention rate after 1200 s compared to Pt/C (75.8%). When the Fe–N–CS catalyst is used in zinc–air batteries (ZABs), it still shows better performance than the traditional Pt/C catalyst.
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
1秒前
秋风的应助被Anima采纳,获得10
1秒前
福落星完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
陈冠希发布了新的文献求助10
3秒前
简历发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
淡然冬灵发布了新的文献求助200
5秒前
小二郎的应助被长安采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
1w发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper的应助被大白小杨采纳,获得10
7秒前
李健的应助被山居月采纳,获得10
7秒前
7秒前
多米关注了科研通微信公众号
7秒前
8秒前
9秒前
I'm完成签到 ,获得积分10
9秒前
大大完成签到 ,获得积分10
9秒前
inkice完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
l卢发布了新的文献求助10
11秒前
Akim的应助被子勿语采纳,获得10
11秒前
zx完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
快别闹了完成签到 ,获得积分20
12秒前
Juvenilesy的应助被沉默的惜霜采纳,获得10
12秒前
90发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
15735802374发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
酷酷一笑完成签到,获得积分10
13秒前
冷笑丶发布了新的文献求助10
14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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
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
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
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 8129025
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531447
关于积分的说明 21590629
捐赠科研通 7709963
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417531
关于科研通互助平台的介绍 2543092
邀请新用户注册赠送积分活动 2458861