Atomically Tailored Fe‐Dy Dual‐Atom Sites With 3d‐4f Orbital Coupling for Enhanced Bifunctional Oxygen Electrocatalysis

双功能 电催化剂 催化作用 材料科学 析氧 纳米技术 氧还原反应 吸附 氧气 原子轨道 联轴节(管道) 化学物理 双功能催化剂 氧还原 分子轨道 电子结构 氧化还原 工作(物理) 动力学 光化学 化学工程
作者
Jingyuan Qiao,Yurong You,Weihang Feng,Lingqiao Kong,Ye Chen,Wei He,ZhengMing Sun
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (17): e20359-e20359 被引量:11
标识
DOI:10.1002/adma.202520359
摘要

ABSTRACT Efficient bifunctional oxygen electrocatalysts are crucial for overcoming the high overpotentials and sluggish kinetics of the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) in rechargeable zinc‐air batteries (ZABs). Iron‐based single‐atom catalysts exhibit promising ORR activity, however, their excessive adsorption of oxygen‐containing intermediates, together with the scaling relationships between these intermediates, limits their bifunctional performance. Herein, a unique Fe‐Dy dual‐atom catalyst (FeDy‐DAC) is constructed, leveraging the strong orbital coupling between Fe‐3d and Dy‐4f orbitals to precisely modulate the electronic structure of the Fe sites. This modulation effectively weakens the overly strong adsorption of oxygen‐containing intermediates on Fe sites, facilitating * OH desorption. Meanwhile, the unique dual‐site co‐adsorption configuration of * O drives efficient O─O bond coupling, ultimately leading to a significant reduction in the rate‐determining energy barriers of both ORR and OER. Therefore, FeDy‐DAC exhibits outstanding bifunctional catalytic performance, with a high ORR half‐wave potential of 0.90 V and a narrow ORR/OER potential gap of 0.68 V. Moreover, FeDy‐DAC maintains stable operation for over 2500 h in ZABs, showcasing excellent long‐term durability. This work provides a novel strategy and insights for high‐performance bifunctional electrocatalyst design.
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
shaunzhang发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
情怀应助百里烬言采纳,获得10
2秒前
4秒前
可爱的函函应助whiskey采纳,获得10
4秒前
墨雪完成签到,获得积分10
4秒前
不安的可乐完成签到,获得积分10
4秒前
酷波er应助whiskey采纳,获得10
4秒前
哈根达斯发布了新的文献求助10
5秒前
顾矜应助whiskey采纳,获得10
5秒前
小二郎应助whiskey采纳,获得10
5秒前
彭于晏应助whiskey采纳,获得10
5秒前
Lucas应助whiskey采纳,获得10
5秒前
小马甲应助whiskey采纳,获得10
5秒前
Jasper应助whiskey采纳,获得10
5秒前
Jasper应助whiskey采纳,获得10
5秒前
Lucas应助whiskey采纳,获得10
5秒前
5秒前
予星河完成签到,获得积分10
6秒前
这个大头张呀完成签到,获得积分10
6秒前
天真书南发布了新的文献求助50
6秒前
英俊的铭应助专注寻菱采纳,获得10
6秒前
小鱼歪优完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
华仔应助stupid采纳,获得10
7秒前
8秒前
Hello应助黄海采纳,获得10
9秒前
窝想毕业发布了新的文献求助10
10秒前
糊涂神发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
打开天窗说亮话完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
可爱滴小花花完成签到,获得积分10
13秒前
Doctor完成签到,获得积分10
14秒前
Liulu发布了新的文献求助10
14秒前
不留发布了新的文献求助20
14秒前
14秒前
小团月完成签到 ,获得积分10
15秒前
15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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7587930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9166232
关于积分的说明 19617994
捐赠科研通 7168110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266931
关于科研通互助平台的介绍 2431835
邀请新用户注册赠送积分活动 2258886