Orienting Electron Fillings in d Orbitals of Cobalt Single Atoms for Effective Zinc–Air Battery at a Subzero Temperature

材料科学 原子轨道 电池(电) 电子 催化作用 原子物理学 冶金 热力学 化学 物理 功率(物理) 量子力学 生物化学
作者
Yan Yan,Bihan Wen,Mingkai Liu,Lei Hao,Jifeng Yang,Siyuan He,Zehua Qu,Xia Wei,Hongliang Li,Jie Zeng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (30) 被引量:54
标识
DOI:10.1002/adfm.202316100
摘要

Abstract The missions in extreme environments such as the moon, the Arctic/Antarctic, and the plateau require the operation of batteries at low temperatures even below the freezing point of water. Herein, it is reported that compressively stressed Co single atoms exhibit enhanced oxygen reduction reaction (ORR) activity and enable the effective operation of zinc–air battery at a subzero temperature. The compressive strain is generated by depositing Co single atoms on highly arced carbon layers with ultra‐small curvature radii ≈2 nm. The locally compressive strain on Co single atoms redistributes the electron fillings in d orbitals with different spatial orientations, thereby strengthening the adsorption of active intermediates and enhancing the activity toward ORR. As expected, compressively stressed Co single atoms outperform Co single atoms on a flat support without strain in terms of kinetic current density (31.09 mA cm −2 vs 0.35 mA cm −2 ) at 0.85 V during ORR. The integration of the catalyst into a Zn–air battery generates a superior power density of 54.8 mW cm −2 than the commercial Pt/C counterpart (24.1 mW cm −2 ) at −40 °C.
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
后会无期发布了新的文献求助10
刚刚
Lucas应助王王碎冰冰采纳,获得10
刚刚
yznfly应助Hi采纳,获得20
刚刚
1123发布了新的文献求助10
1秒前
小橘子会发光完成签到,获得积分10
1秒前
犹豫的云朵完成签到,获得积分10
1秒前
zj发布了新的文献求助10
2秒前
asdfzxcv应助xiao采纳,获得10
3秒前
小马甲应助XXXX采纳,获得10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
球球完成签到,获得积分10
4秒前
今后应助yao chen采纳,获得10
6秒前
7秒前
Ava应助小白兔采纳,获得20
7秒前
zj完成签到,获得积分10
8秒前
smh完成签到,获得积分10
9秒前
百事可乐完成签到,获得积分10
9秒前
浮游应助开放的起眸采纳,获得10
9秒前
miaojuly完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
NexusExplorer应助tonyliking采纳,获得10
11秒前
景向发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
day关闭了day文献求助
13秒前
Ivy完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
bkagyin应助1123采纳,获得10
15秒前
科研通AI6应助zhendezy采纳,获得30
15秒前
15秒前
16秒前
XXXX发布了新的文献求助10
16秒前
大气的代芙完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
斯文败类应助mumufan采纳,获得10
17秒前
谦虚低调接地气完成签到,获得积分10
17秒前
光头大叔完成签到 ,获得积分10
17秒前
paper完成签到 ,获得积分10
18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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
Psychology of Self-Regulation 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5642322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4758662
关于积分的说明 15017257
捐赠科研通 4800969
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566262
邀请新用户注册赠送积分活动 1524397
关于科研通互助平台的介绍 1483913