One-dimensional hierarchical ZnCo-NCNT/Mo2C nanostructure as a high-efficiency bifunctional catalyst for rechargeable Zn-air batteries

双金属片 催化作用 材料科学 化学工程 碳纳米管 聚吡咯 热解 纳米颗粒 纳米技术 石墨烯 电化学 杂原子 沸石咪唑盐骨架 化学 电极 复合材料 有机化学 吸附 金属有机骨架 聚合物 聚合 工程类 戒指(化学) 物理化学
作者
Fen Li,Jiaqi Niu,Yuan Liu,Tengteng Qin,Dan Zhao,Qingliang Zhao,Xiaoqiang Liu
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:553: 232310-232310 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232310
摘要

Herein, a catalyst precursor is prepared by depositing bimetallic zeolitic imidazolate frameworks (BMZIFs) on a polypyrrole (PPy)-coated MoO 3 nanobelt (NB). Next, BMZIFs (ZIF-8/ZIF-67), PPy and MoO 3 are calcined into Co nanoparticles (NPs) dotted/Zn, Co doped carbon, nitrogen doped carbon nanotube (NCNT) and Mo 2 C NPs at 800 °C, respectively, to produce a one-dimensional (1D) hierarchical nano-catalyst. The 1D nano-catalyst with porous surface, large specific area and abundant defects maximumly exposes the catalytic active sites. Furthermore, the entire encapsulation of Mo 2 C NPs by NCNTs effectively restrains their agglomeration during the pyrolysis, and volume change in electrochemical reaction. Moreover, the simultaneous immobilization of bimetallic ZIFs on PPy is more likely to form small-sized Zn/Co NPs on NCNT than single ZIF. Accordingly, the nano-catalyst exhibits a small Δ E value of 0.791 V and the Zn-air battery based on this catalyst achieves an excellent peak power density of 231.6 mW cm −2 at 5 mA cm −2 , and a much higher energy round-trip efficiency than Pt/C + RuO 2 in the long-term (400 h) cycling experiment. The excellent ORR/OER behaviors of the catalyst is mainly attributed to the synergy between CoN 4 -graphene and Mo 2 C, which is verified by both experimental and density function theory (DFT) calculation results. • Bimetallic ZIFs are grown on polypyrrole coated MoO 3 nanobelt to form a precursor. • The precursor is pyrolyzed to produce one-dimensional hierarchical nano-catalyst. • Zn/Co NPs coated NCNTs encapsulate Mo 2 C NPs to form the hierarchical catalyst. • The catalyst has good ORR/OER activity due to large surface area and durability. • The assembled ZAB shows outstanding peak power density and cyclability.

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
wsx完成签到,获得积分10
刚刚
凉薄完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
土豆蔡蔡完成签到,获得积分10
1秒前
星辰大海的应助被ZAC采纳,获得10
1秒前
领导范儿的应助被LL爱读书采纳,获得10
1秒前
极限001的应助被光亮猕猴桃采纳,获得30
1秒前
思源的应助被啥子浮生学科研采纳,获得10
2秒前
Mic的应助被杨涛采纳,获得10
2秒前
遇1完成签到,获得积分10
2秒前
万能图书馆的应助被Laodandan采纳,获得10
2秒前
从容水蓝发布了新的文献求助10
2秒前
Literaturecome完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
yzm完成签到,获得积分10
3秒前
Peter发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
冷傲半烟完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
幻灭发布了新的文献求助10
3秒前
Surtr发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
香蕉觅云的应助被觞酌采纳,获得10
5秒前
张航天完成签到,获得积分10
5秒前
默默谷梦关注了科研通微信公众号
5秒前
yzm发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
kaia发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
JamesPei的应助被唐唐唐唐采纳,获得10
6秒前
怕黑明雪完成签到,获得积分10
6秒前
一分儿发布了新的文献求助10
6秒前
lx完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
李爱国的应助被Sweet采纳,获得10
8秒前
SS发布了新的文献求助10
8秒前
无花果的应助被Suey采纳,获得10
8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 Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7949983
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9427916
关于积分的说明 20988631
捐赠科研通 7533098
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3368775
关于科研通互助平台的介绍 2504986
邀请新用户注册赠送积分活动 2400768