Deciphering the Role of Native Defects in Dopant‐Mediated Defect Engineering of Carbon Electrocatalysts

材料科学 掺杂剂 碳纤维 纳米技术 化学工程 工程物理 兴奋剂 光电子学 复合材料 复合数 工程类
作者
Ning Li,Mengyang Li,Kun Guo,Ziqian Guo,Ruijie Wang,Lipiao Bao,Gao‐Lei Hou,Xing Lü
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/aenm.202401008
摘要

Abstract Doping–dedoping chemistry lays the cornerstone for converting heteroatom dopants into intrinsic defects as the emerging active sites of carbon catalysts, but the defect content is yet hindered by inadequate doping efficiencies. Comprehending crucial factors behind the doping of pristine carbon and their correlation to the catalytic properties of dedoped carbon is thus of high significance. Here, the overlooked impact of native defects in pristine carbon on dopant‐mediated defect engineering of carbon catalysts is explicitly unveiled. Intact fullerene (C 60 ), C 60 ‐derived carbon, and carbon black in distinct pentagon/edge defect states are employed as respective precursors to undergo a nitrogen doping–dedoping treatment. Theoretical and experimental evidence consistently indicates that native pentagons change the preferred N doping site from the edge to the basal plane, leading to a substantially higher doping level. Importantly, in addition to pentagons from the removal of zigzag‐edged pyridinic N, N dopants in in‐plane pentagons are more easily dedoped than those in hexagons, generating even more pentagons in a new pentagon–heptagon–pentagon structure as oxygen reduction active sites. The optimized defect‐rich carbon gives an outstanding half‐wave potential of 0.834 V (0.846 V for Pt/C) via the four‐electron pathway, excellent long‐term durability, and prospective applicability in zinc–air batteries.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
void1999完成签到,获得积分20
刚刚
玉玲珑发布了新的文献求助10
1秒前
lilac发布了新的文献求助10
1秒前
亚克西发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
XIEMIN发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助小莹采纳,获得10
2秒前
老杨完成签到,获得积分10
2秒前
DrJzz发布了新的文献求助10
3秒前
尉迟衣发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
sskaze完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
赘婿应助happyscn采纳,获得10
4秒前
北执完成签到 ,获得积分10
4秒前
桑榆未晚发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
程未央_12完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
乐乐应助可耐的青雪采纳,获得10
6秒前
Eric完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
adi完成签到,获得积分10
8秒前
kk发布了新的文献求助10
8秒前
orixero应助小章鱼采纳,获得10
9秒前
unique发布了新的文献求助10
10秒前
kk发布了新的文献求助10
11秒前
汉堡包应助lei采纳,获得10
12秒前
xly发布了新的文献求助10
12秒前
okl发布了新的文献求助10
13秒前
KID完成签到,获得积分10
13秒前
LiangYongrui发布了新的文献求助10
14秒前
feifan123发布了新的文献求助10
14秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
高分求助中
Evolution 2001
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Decision Theory 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
Angio-based 3DStent for evaluation of stent expansion 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2991993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2652329
关于积分的说明 7171829
捐赠科研通 2287558
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1212374
版权声明 592573
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 591933