Geometric and Electronic Engineering of Atomically Dispersed Copper‐Cobalt Diatomic Sites for Synergistic Promotion of Bifunctional Oxygen Electrocatalysis in Zinc–Air Batteries

双功能 电催化剂 析氧 过电位 材料科学 无机化学 氧气 电化学 催化作用 化学工程 化学 电极 物理化学 冶金 有机化学 工程类
作者
Zhijun Li,Siqi Ji,Chun Wang,Hongxue Liu,Leipeng Leng,Lei Du,Jincheng Gao,Man Qiao,J. Hugh Horton,Yu Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (25) 被引量:196
标识
DOI:10.1002/adma.202300905
摘要

The development of rechargeable zinc-air batteries is heavily dependent on bifunctional oxygen electrocatalysts to offer exceptional oxygen reduction/evolution reaction (ORR/OER) activities. However, the design of such electrocatalysts with high activity and durability is challenging. Herein, a strategy is proposed to create an electrocatalyst comprised of copper-cobalt diatomic sites on a highly porous nitrogen-doped carbon matrix (Cu-Co/NC) with abundantly accessible metal sites and optimal geometric and electronic structures. Experimental findings and theoretical calculations demonstrate that the synergistic effect of Cu-Co dual-metal sites with metal-N4 coordination induce asymmetric charge distributions with moderate adsorption/desorption behavior with oxygen intermediates. This electrocatalyst exhibits extraordinary bifunctional oxygen electrocatalytic activities in alkaline media, with a half-wave potential of 0.92 V for ORR and a low overpotential of 335 mV at 10 mA cm-2 for OER. In addition, it demonstrates exceptional ORR activity in acidic (0.85 V) and neutral (0.74 V) media. When applied to a zinc-air battery, it achieves extraordinary operational performance and outstanding durability (510 h), ranking it as one of the most efficient bifunctional electrocatalysts reported to date. This work demonstrates the importance of geometric and electronic engineering of isolated dual-metal sites for boosting bifunctional electrocatalytic activity in electrochemical energy devices.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
dyjjudy发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
zhu发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6应助AUBECHU采纳,获得10
2秒前
LD发布了新的文献求助10
3秒前
汉堡包应助AI采纳,获得10
3秒前
天天快乐应助啦啦啦采纳,获得10
4秒前
Jessiez94发布了新的文献求助10
4秒前
斯文败类应助xmy采纳,获得10
4秒前
5秒前
wanci应助何苏苏采纳,获得10
5秒前
充电宝应助guyankuan采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助美女采纳,获得10
9秒前
10秒前
大渡河完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
今后应助百杜采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
梦里荒芜发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
顺利翠萱完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
cjh发布了新的文献求助30
16秒前
16秒前
momo关注了科研通微信公众号
16秒前
小黑发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6应助仙妮宝贝采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
小马甲应助HF采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
guyankuan发布了新的文献求助10
21秒前
芋圆完成签到,获得积分10
21秒前
Ava应助彬彬采纳,获得10
21秒前
tom发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5343193
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4478776
关于积分的说明 13940737
捐赠科研通 4375743
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2404236
邀请新用户注册赠送积分活动 1396745
关于科研通互助平台的介绍 1369116