Atomically dispersed Fe-N-P-C complex electrocatalysts for superior oxygen reduction

电催化剂 催化作用 X射线吸收精细结构 电化学 材料科学 X射线光电子能谱 吸附 铂金 化学工程 碳纤维 纳米技术 化学 电极 物理化学 光谱学 有机化学 复合材料 工程类 物理 复合数 量子力学
作者
Yahao Li,Bingxu Chen,Xuezhi Duan,Shuangming Chen,Daobin Liu,Ketao Zang,Rui Si,Fengliu Lou,Xuehang Wang,Magnus Rønning,Li Song,Jun Luo,De Chen
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:249: 306-315 被引量:93
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2019.03.016
摘要

Development of cost-effective electrocatalysts as an alternative to platinum for oxygen reduction reaction (ORR) is of great significance for boosting the applications of green energy devices such as fuel cells and metal-air batteries. Here we report a nitrogen and phosphorus tri-doped hierarchically porous carbon supported highly cost-effective, efficient and durable Fe single-site electrocatalyst derived from biomass. Combined aberration-corrected HAADF-STEM, XPS and XAFS measurements and theoretical calculations reveal the atomically dispersed Fe-N-P-C-O complex as the dominant active sites for ORR. This work also shows the design principle for enhancing the ORR activity of single Fe site catalysts with higher Fe charge, which can be manipulated by the coordinated structure in the active centre. Theoretical calculations reveal that the main effective sites are singleN-P-O-Fe-O centers, where the associated P-O-Fe bond can significantly lower the stability of strongly adsorbed O* and OH* on the catalytically active sites and thus give rise to enhanced ORR performance. The insights reported here open a new avenue for constructing highly efficient molecule-like heterogeneous catalysts in electrochemical energy technologies.

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
呃呃发布了新的文献求助10
1秒前
变式拓展完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
8秒前
8秒前
科研通AI5应助jingxian采纳,获得10
8秒前
lukawa发布了新的文献求助10
8秒前
yarazhang发布了新的文献求助10
9秒前
zhangkexin发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
重要无招发布了新的文献求助10
12秒前
15秒前
15秒前
辛夷发布了新的文献求助10
16秒前
充电宝应助来来采纳,获得10
16秒前
重要无招完成签到,获得积分10
16秒前
Hanson完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
zhangkexin完成签到,获得积分10
18秒前
cndxh完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
Akim应助哭泣的金鱼采纳,获得10
19秒前
合适橘完成签到,获得积分10
20秒前
聪明山芙完成签到,获得积分10
20秒前
慵懒芙芙完成签到 ,获得积分10
20秒前
jinmuna发布了新的文献求助20
20秒前
基金中中中完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
沈万熙发布了新的文献求助10
22秒前
乐乐发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
绵羊座鸭梨完成签到 ,获得积分10
26秒前
jingxian发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
深情安青应助斯文念波采纳,获得10
31秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3989589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531795
关于积分的说明 11254881
捐赠科研通 3270329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804966
邀请新用户注册赠送积分活动 882136
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809176