Synergetic of Built-In Electric Field and Sulfur Defects in Co@Co9S8 Mott–Schottky To Achieve High-Efficiency Zinc-Air Battery Performance

材料科学 过电位 双功能 电催化剂 肖特基二极管 电池(电) 肖特基势垒 析氧 空位缺陷 纳米技术 催化作用 光电子学 电化学 电极 物理化学 二极管 化学 热力学 物理 功率(物理) 生物化学 结晶学
作者
Yi‐Ru Hao,Hui Xue,Jing Sun,Niankun Guo,Tianshan Song,Hongliang Dong,Qin Wang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (25): 30964-30974 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsami.3c03958
摘要

The slow kinetics of the bifunctional (OER/ORR) oxygen electrocatalyst is the bottleneck problem restricting the performance of zinc-air batteries (ZABs). The design and synthesis of an efficient and stable electrocatalyst at the air cathode to improve the performance of ZABs is of great significance for the development of sustainable energy conversion devices. Herein, we have developed a sulfur vacancy-rich Mott-Schottky catalyst (Co@Co9S8-NCNT), which shows superior ORR/OER bifunctional electrochemical activity and stability. Specifically, the OER overpotential is only 210 mV at 10 mA cm-2, and the half-wave potential (E1/2) of ORR is up to 0.88 V. Furthermore, a ZAB has been assembled using the Co@Co9S8-NCNT, which delivers a high power density (196.7 mW cm-2) and an open-circuit voltage (1.501 V), showing excellent battery performance. Density functional theory calculations demonstrate that the Co@Co9S8 Mott-Schottky heterojunction and S vacancy defects are beneficial to elevate the d-band central energy level to the Fermi level, significantly enhancing the adsorption/desorption capacity of oxygen-containing intermediates, thereby effectively improving the OER activity. Moreover, the N-doped carbon nanotubes can promote the continuous electron transfer between the metal and semiconductor interface. This work proposes a valid method for the construction and structural regulation of Mott-Schottky catalysts and offers new insights into the development of catalytic materials for energy conversion equipment.
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
小哲发布了新的文献求助10
1秒前
likey完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
季望发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
兴奋采梦发布了新的文献求助10
5秒前
谷谷完成签到,获得积分10
5秒前
小哲完成签到,获得积分10
7秒前
清新的碧曼完成签到 ,获得积分10
8秒前
无花果应助谷谷采纳,获得10
9秒前
夏日香气发布了新的文献求助10
9秒前
科目三应助Aurora采纳,获得10
13秒前
华仔应助繁荣的小笼包采纳,获得10
17秒前
百里青寒完成签到,获得积分10
18秒前
eagle发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
无无完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
27秒前
科研通AI5应助爱吃草莓采纳,获得10
27秒前
Aurora发布了新的文献求助10
28秒前
pluto应助雪宝宝采纳,获得20
29秒前
乐观啤酒应助兴奋采梦采纳,获得10
29秒前
踏雪飞鸿发布了新的文献求助10
30秒前
嘎嘎发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
严剑封完成签到,获得积分10
31秒前
凌兰发布了新的文献求助10
33秒前
ff发布了新的文献求助20
34秒前
开心网络发布了新的文献求助10
34秒前
嘎嘎完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
hehe发布了新的文献求助10
40秒前
Cactus应助恒河猴采纳,获得10
41秒前
姜姜完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
46秒前
48秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738291
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281789
关于积分的说明 10026606
捐赠科研通 2998667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645317
邀请新用户注册赠送积分活动 782748
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749901