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:69
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
zerolake发布了新的文献求助30
3秒前
行呀完成签到,获得积分10
3秒前
汤圆完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
我是老大应助漂亮身影采纳,获得10
4秒前
大大的寄吧完成签到,获得积分10
6秒前
翎_完成签到,获得积分10
6秒前
Owen应助Haimimi采纳,获得10
7秒前
little forest发布了新的文献求助50
8秒前
zerolake完成签到,获得积分10
8秒前
机智店员完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
漂亮身影完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
小样QQ星发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
xsans完成签到,获得积分10
16秒前
Rainyin应助little forest采纳,获得10
17秒前
17秒前
真正的man发布了新的文献求助10
18秒前
爱科研完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
南岸南瓜完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
fm发布了新的文献求助10
21秒前
华仔应助amy采纳,获得10
23秒前
23秒前
yang发布了新的文献求助10
23秒前
how发布了新的文献求助10
23秒前
怕孤独的棒球完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
我是老大应助fm采纳,获得10
26秒前
111完成签到,获得积分10
27秒前
梦城一夏完成签到,获得积分20
28秒前
28秒前
sword发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
冰可乐完成签到 ,获得积分10
31秒前
漂亮身影发布了新的文献求助10
32秒前
Since_2026完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2000
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 1200
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6488708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8287113
关于积分的说明 17679152
捐赠科研通 5578376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2914120
邀请新用户注册赠送积分活动 1891160
关于科研通互助平台的介绍 1748664