Iron atom–cluster interactions increase activity and improve durability in Fe–N–C fuel cells

催化作用 星团(航天器) Atom(片上系统) 电子转移 吸附 金属 材料科学 化学物理 氧气 氮原子 化学 化学工程 光化学 物理化学 冶金 有机化学 嵌入式系统 工程类 程序设计语言 群(周期表) 计算机科学
作者
Xin Wan,Qingtao Liu,Jieyuan Liu,Shiyuan Liu,Xiaofang Liu,Lirong Zheng,Jiaxiang Shang,Ronghai Yu,Jianglan Shui
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:13 (1): 2963-2963 被引量:456
标识
DOI:10.1038/s41467-022-30702-z
摘要

Simultaneously increasing the activity and stability of the single-atom active sites of M-N-C catalysts is critical but remains a great challenge. Here, we report an Fe-N-C catalyst with nitrogen-coordinated iron clusters and closely surrounding Fe-N4 active sites for oxygen reduction reaction in acidic fuel cells. A strong electronic interaction is built between iron clusters and satellite Fe-N4 due to unblocked electron transfer pathways and very short interacting distances. The iron clusters optimize the adsorption strength of oxygen reduction intermediates on Fe-N4 and also shorten the bond amplitude of Fe-N4 with incoherent vibrations. As a result, both the activity and stability of Fe-N4 sites are increased by about 60% in terms of turnover frequency and demetalation resistance. This work shows the great potential of strong electronic interactions between multiphase metal species for improvements of single-atom catalysts.
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
名称不是重点完成签到,获得积分10
1秒前
ywwwy发布了新的文献求助10
1秒前
no完成签到,获得积分10
1秒前
Smithjiang发布了新的文献求助10
2秒前
青秋鱼罐头完成签到,获得积分10
2秒前
默默火龙果完成签到,获得积分10
2秒前
Zrf发布了新的文献求助10
3秒前
小扑棱蛾子完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
谣谣发布了新的文献求助10
4秒前
智慧完成签到,获得积分10
5秒前
JamesPei应助glycine采纳,获得10
6秒前
852应助jc采纳,获得10
6秒前
深情安青应助no采纳,获得10
7秒前
gyh应助挡住所有坏运气888采纳,获得20
8秒前
一棵树完成签到,获得积分10
8秒前
把饭拼好给你完成签到 ,获得积分10
8秒前
迷路的云霄完成签到,获得积分10
8秒前
英俊的铭应助mengfeidmu采纳,获得10
8秒前
9秒前
yyh发布了新的文献求助10
9秒前
Zrf完成签到,获得积分10
9秒前
英俊的铭应助Anan采纳,获得10
10秒前
StarRiver完成签到,获得积分10
10秒前
ding应助lynn采纳,获得10
10秒前
ywwwy完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
14秒前
Ipanda发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
FashionBoy应助cg采纳,获得10
15秒前
15秒前
科研通AI6.3应助cynical采纳,获得10
16秒前
Owen应助宋灵竹采纳,获得10
16秒前
17秒前
彭于晏应助Zoe柑采纳,获得10
17秒前
18秒前
cangmingzi发布了新的文献求助10
19秒前
谣谣完成签到,获得积分10
19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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 6030256
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7705404
关于积分的说明 16192539
捐赠科研通 5177223
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2770524
邀请新用户注册赠送积分活动 1753945
关于科研通互助平台的介绍 1639417