Asymmetric CoN3P1 Trifunctional Catalyst with Tailored Electronic Structures Enabling Boosted Activities and Corrosion Resistance in an Uninterrupted Seawater Splitting System

催化作用 析氧 海水 分解水 吸附 材料科学 腐蚀 化学工程 无机化学 纳米技术 物理化学 化学 电化学 有机化学 冶金 地质学 工程类 海洋学 光催化 电极
作者
Xingkun Wang,Xinkun Zhou,Cheng Li,Hanxu Yao,Canhui Zhang,Jian Zhou,Ren Xu,Lei Chu,Huanlei Wang,Meng Gu,Heqing Jiang,Minghua Huang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (34): e2204021-e2204021 被引量:199
标识
DOI:10.1002/adma.202204021
摘要

Employing seawater splitting systems to generate hydrogen can be economically advantageous but still remains challenging, particularly for designing efficient and high Cl- -corrosion resistant trifunctional catalysts toward the oxygen reduction reaction (ORR), oxygen evolution reaction (OER), and hydrogen evolution reaction (HER). Herein, single CoNC catalysts with well-defined symmetric CoN4 sites are selected as atomic platforms for electronic structure tailoring. Density function theory reveals that P-doping into CoNC can lead to the formation of asymmetric CoN3 P1 sites with symmetry-breaking electronic structures, enabling the affinity of strong oxygen-containing intermediates, moderate H adsorption, and weak Cl- adsorption. Thus, ORR/OER/HER activities and stability are optimized simultaneously with high Cl- -corrosion resistance. The asymmetric CoN3 P1 structure based catalyst with boosted ORR/OER/HER performance endows seawater-based Zn-air batteries (S-ZABs) with superior long-term stability over 750 h and allows seawater splitting to operate continuously for 1000 h. A self-driven seawater splitting powered by S-ZABs gives ultrahigh H2 production rates of 497 μmol h-1 . This work is the first to advance the scientific understanding of the competitive adsorption mechanism between Cl- and reaction intermediates from the perspective of electronic structure, paving the way for synthesis of efficient trifunctional catalysts with high Cl- -corrosion resistance.
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
刚刚
万能图书馆应助strive采纳,获得10
1秒前
等待以寒发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
jiang完成签到 ,获得积分20
4秒前
田様应助zzk采纳,获得10
4秒前
独特白山发布了新的文献求助10
6秒前
淡定的友容完成签到,获得积分10
7秒前
满意的大地完成签到,获得积分10
7秒前
三石发布了新的文献求助10
7秒前
路知行完成签到,获得积分10
8秒前
852应助爱笑夜蕾采纳,获得10
8秒前
医学小白发布了新的文献求助60
9秒前
不乖完成签到,获得积分10
10秒前
德拉科完成签到,获得积分10
10秒前
Copyright应助NEU_HMY采纳,获得10
11秒前
自觉笑旋完成签到,获得积分10
14秒前
独特白山完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
等待以寒完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
含蓄听莲完成签到,获得积分20
16秒前
烂漫的冰萍完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
真实的瑾瑜完成签到 ,获得积分10
18秒前
coco发布了新的文献求助10
19秒前
昵称发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
丘比特应助kokp采纳,获得10
20秒前
俭朴的柚子完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
23秒前
烂漫夏烟发布了新的文献求助10
23秒前
小王发布了新的文献求助10
23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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Decoding Sensitive Skin Syndrome: International Expert Advisory Insights on Management From India and the United States of America 400
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 7435084
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9037051
关于积分的说明 19255138
捐赠科研通 7061284
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3237075
关于科研通互助平台的介绍 2400491
邀请新用户注册赠送积分活动 2220779