Asymmetric CoN3P1 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) 被引量:142
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
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
豆豆完成签到,获得积分10
刚刚
小巧强炫发布了新的文献求助10
刚刚
小团子完成签到 ,获得积分10
1秒前
打打应助璨澄采纳,获得10
1秒前
田様应助现代子默采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
2秒前
Alina关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
豆豆发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
神勇寄松完成签到,获得积分10
6秒前
果茶去冰完成签到 ,获得积分10
6秒前
Jasper应助从容的灭绝采纳,获得10
6秒前
flymove发布了新的文献求助10
6秒前
baiquanci发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
隐形曼青应助higgs采纳,获得10
7秒前
KKKK发布了新的文献求助10
7秒前
彭于晏应助小团子采纳,获得10
7秒前
大脑袋完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
今后应助故意的鼠标采纳,获得10
9秒前
李健应助小余同学采纳,获得10
9秒前
顾矜应助欢喜的跳跳糖采纳,获得30
10秒前
yunsww发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
bai发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
望北楼主发布了新的文献求助10
13秒前
无花果应助iNk采纳,获得10
13秒前
胡志飞完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
zorofu5完成签到,获得积分10
14秒前
Qiao完成签到,获得积分10
15秒前
上官若男应助浅色墨水采纳,获得10
16秒前
英俊的铭应助灵灵采纳,获得10
17秒前
研友_rLmNXn发布了新的文献求助10
18秒前
Eureka发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
不知道标题是什么 500
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3962022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3508316
关于积分的说明 11140304
捐赠科研通 3240919
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1791125
邀请新用户注册赠送积分活动 872741
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803352