Metal-free N, B, F ternary-doped carbon electrocatalyst for boosting the oxygen reduction reaction and high-performance zinc–air battery

三元运算 电催化剂 材料科学 碳纤维 吸附 电池(电) 无机化学 化学 化学工程 电极 电化学 复合数 物理化学 复合材料 工程类 计算机科学 程序设计语言 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Rui Su,Xinyue Tao,Kaitian Zheng,Long Jiao,Chi Zhang,Ruoxi Yang,Haijiao Xie,Meng Xiangjun,Chunjian Xu
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:225: 119125-119125 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2024.119125
摘要

Developing efficient metal-free carbon-based electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) is significant and challenging to reduce the cost of fuel cells and metal–air batteries for large-scale applications. Herein, a novel metal-free N, B, F ternary-doped carbon electrocatalyst (FBNCΔ(1:6)-950) exhibited an excellent ORR performance with half-wave potential of 0.858 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE) via an almost exclusively four-electron transfer pathway in 0.1 M KOH, even better than the commercial Pt/C (20%). Moreover, the FBNCΔ(1:6)-950-based zinc-air battery (ZAB) shown an excellent power density of 147 mW cm−2 and long-term stability of 100 h. The FBNCΔ(1:6)-950 was constructed via pyrolyzing zeolite imidazole framework (ZIF-8) precursor containing at 950 °C under N2 to volatilize the Zn. According to the structural characterization and theoretical calculations, B and F from not only increased the number of active sites of pyridine-N by etching intact carbon matrix, but also co-modified part of pyridine-N to further optimize the electronic structure and reduce the adsorption energy of *OH, both of which together result in the excellent performance of FBNCΔ(1:6)-950. This work provides a fresh perspective on the advancement of highly active metal-free carbon-based electrocatalysts for the ORR and ZAB.
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
Akim应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
DengLipan应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
lucky发布了新的文献求助10
2秒前
白雪完成签到,获得积分10
4秒前
传奇3应助雪季语采纳,获得10
4秒前
yuyu完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
丹丹发布了新的文献求助10
11秒前
在水一方应助非衣采纳,获得10
11秒前
上官若男应助贝纳song采纳,获得10
12秒前
12秒前
CipherSage应助沉默的钻石采纳,获得10
13秒前
梓树完成签到,获得积分10
13秒前
咯吱咯吱Happy完成签到,获得积分10
14秒前
在水一方应助tfli采纳,获得10
14秒前
研友_8QyXr8发布了新的文献求助10
16秒前
伶俐的如松完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
汕头凯奇完成签到,获得积分10
17秒前
东方元语应助77采纳,获得20
18秒前
18秒前
21秒前
22秒前
23秒前
23秒前
wanci应助tyj采纳,获得10
24秒前
科研通AI6.4应助大狒狒采纳,获得10
24秒前
王了个小婷完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
小陈完成签到,获得积分10
27秒前
DASHlI发布了新的文献求助10
27秒前
贝纳song发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
李爱国应助上岸采纳,获得10
30秒前
30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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
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 7638299
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211617
关于积分的说明 19759396
捐赠科研通 7205313
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275838
关于科研通互助平台的介绍 2437432
邀请新用户注册赠送积分活动 2273029