Disentangling the Activity‐Stability Trade‐Off of Pyrrolic N‐Coordinated Fe─N4 Catalytic Sites for Long‐Life Oxygen Reduction Reaction in Acidic Medium

质子交换膜燃料电池 催化作用 质子化 材料科学 星团(航天器) 氧还原反应 金属 质子 甲醇 过渡金属 氧还原 化学工程 无机化学 化学 电化学 物理化学 有机化学 冶金 电极 量子力学 计算机科学 程序设计语言 离子 工程类 物理
作者
Dongping Xue,Shuyan Zhao,Bang‐An Lu,Yue Yu,Yifan Wei,Yin Hengbo,Jin‐Song Hu,Jianan Zhang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (12) 被引量:44
标识
DOI:10.1002/aenm.202303733
摘要

Abstract Fe─N─C materials with Fe─N 4 sites are considered as most promising non‐precious metal‐based electrocatalysts for low‐cost proton‐exchange‐membrane fuel cells (PEMFCs). Breaking the trade‐off between activity and stability has been a long‐standing challenge in the field of acidic oxygen reduction reaction (ORR). Herein, a “top‐down” thermally‐driven strategy is developed to achieve highly active pyrrolic N‐coordinated Fe sites in a high spin state with Fe atomic cluster (Fe n @Fe─N pyrr ─C) and discover that the neighboring Fe n cluster can synergistically stabilize such vulnerable Fe─N 4 sites by inhibiting their protonation. Consequently, the Fe n @Fe─N pyrr ─C catalysts exhibit much enhanced ORR activity and stability, endowing PEMFCs with a high power density of 804.6 mW cm −2 (testing conditions: 80 °C, 100% RH, 2.0 bar) and over 100 h durability (at 0.5 V). These findings open up opportunities for the exploration of durable Fe─N─C ORR electrocatalysts for non‐precious metal‐based PEMFCs and other applications.
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
脑洞疼应助雪花采纳,获得10
2秒前
3秒前
关怀关关完成签到,获得积分10
6秒前
feb完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
hxh完成签到,获得积分20
10秒前
李健应助ARIA采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
Denmark发布了新的文献求助50
11秒前
端庄的荧完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.1应助zzszy采纳,获得10
13秒前
FashionBoy应助hxh采纳,获得10
13秒前
研友_VZG7GZ应助123采纳,获得10
14秒前
111完成签到,获得积分10
15秒前
teen发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
木薯哥完成签到,获得积分10
16秒前
Benthesikyme完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
霏霏发布了新的文献求助10
16秒前
SCI发发发发布了新的文献求助10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
思源应助天上人间采纳,获得10
17秒前
18秒前
22秒前
爆米花应助张土豆采纳,获得10
22秒前
科目三应助lc采纳,获得10
23秒前
SCI发发发完成签到,获得积分20
23秒前
Mady完成签到,获得积分10
23秒前
小天尼发布了新的文献求助10
25秒前
核桃应助好运莲莲lala采纳,获得30
25秒前
搜集达人应助诸星大采纳,获得10
25秒前
PY完成签到,获得积分10
27秒前
tskylarium完成签到,获得积分10
27秒前
华仔应助投的全中采纳,获得10
27秒前
口蘑小子发布了新的文献求助10
27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
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Synthesis of Human Milk Oligosaccharides: 2'- and 3'-Fucosyllactose 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6072224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7903772
关于积分的说明 16342311
捐赠科研通 5212253
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787795
邀请新用户注册赠送积分活动 1770484
关于科研通互助平台的介绍 1648178