Converting Fe–N–C single‐atom catalyst to a new FeNxSey cluster catalyst for proton‐exchange membrane fuel cells

催化作用 质子交换膜燃料电池 星团(航天器) 质子 Atom(片上系统) 燃料电池 材料科学 化学 化学工程 物理 计算机科学 核物理学 工程类 有机化学 生物化学 嵌入式系统 程序设计语言
作者
Yang Zhao,Pengfei Yin,Yuanyuan Yang,Ruguang Wang,Cairong Gong,Jisi Li,Jiaxin Guo,Quanlu Wang,Tao Ling
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:15
标识
DOI:10.1002/anie.202419501
摘要

Fe-N-C catalyst is the most promising alternative to platinum catalyst for proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs), however its high performance cannot be maintained for a long enough time in device. The construction of a new Fe coordination environment that is different from the square-planar Fe-N 4 configuration in Fe-N-C catalyst is expected to break current stability limits, which however remains unexplored. Here, we report the conversion of Fe-N-C to a new FeNxSey catalyst, where the Fe sites are three-dimensionally (3D) co-coordinated by N and Se atoms. The FeNxSey catalyst exhibits much better 4e- ORR activity and selectivity than the Fe-N-C catalyst. Specifically, the yields of H2O2 and ·OH radicals on FeNxSey are only one-quarter and one-third of that on Fe-N-C, respectively. Therefore, the FeNxSey catalyst exhibits outstanding stability, losing only 10 mV in E1/2 after 10,000 cycles, much smaller than that of the Fe-N-C catalyst (56 mV), representing the most stable Pt-free catalysts ever reported. Moreover, the 3D co-coordination structure inhibits the Fe demetallization in the presence of H2O2. As a result, the FeNxSey based PEMFC shows excellent durability, with the current density attenuation significantly lower than that of the Fe-N-C based device after accelerated durability testing.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
林好人完成签到 ,获得积分10
6秒前
bunny完成签到,获得积分10
8秒前
LeoBigman完成签到 ,获得积分10
9秒前
小白完成签到 ,获得积分10
11秒前
15秒前
16秒前
geold完成签到,获得积分10
20秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
joeqin完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
风秋千完成签到 ,获得积分10
23秒前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
30秒前
30完成签到 ,获得积分10
32秒前
坏坏的快乐完成签到,获得积分10
36秒前
紫陌完成签到,获得积分0
45秒前
旅人完成签到 ,获得积分10
50秒前
纸条条完成签到 ,获得积分10
52秒前
kyt_vip完成签到,获得积分10
54秒前
wang完成签到,获得积分10
1分钟前
peterlzb1234567完成签到,获得积分10
1分钟前
疯狂加载ing应助鲤鱼笑阳采纳,获得10
1分钟前
英勇海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mufulee完成签到,获得积分10
1分钟前
时光友岸完成签到,获得积分10
1分钟前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
2分钟前
程大大大教授完成签到,获得积分10
2分钟前
简爱完成签到 ,获得积分10
2分钟前
丢硬币的小孩完成签到,获得积分10
2分钟前
可了不得完成签到 ,获得积分10
2分钟前
LPPQBB应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
LPPQBB应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
LINDENG2004完成签到 ,获得积分10
2分钟前
沉静香氛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5293724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4443787
关于积分的说明 13831569
捐赠科研通 4327678
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2375646
邀请新用户注册赠送积分活动 1370930
关于科研通互助平台的介绍 1335900