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
1秒前
1秒前
Owen应助小唐采纳,获得10
1秒前
1秒前
可靠若云发布了新的文献求助10
1秒前
guo发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
orixero应助梧wu采纳,获得10
4秒前
lyx发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助小迪采纳,获得10
5秒前
qianqiu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
科研通AI6应助鲜艳的亿先采纳,获得30
7秒前
科研通AI6应助乔木采纳,获得10
8秒前
jazzmantan发布了新的文献求助10
8秒前
spzdss发布了新的文献求助20
8秒前
lingzi1015完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
gis_xu发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
陈一完成签到 ,获得积分10
12秒前
香蕉觅云应助年华采纳,获得10
14秒前
夏侯幻梦完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI6应助李某某采纳,获得10
14秒前
汉堡包应助简单幸福采纳,获得10
16秒前
hbhbj发布了新的文献求助10
16秒前
赵坤煊发布了新的文献求助20
17秒前
18秒前
binky完成签到,获得积分10
18秒前
科研小弟完成签到,获得积分10
18秒前
Chief完成签到,获得积分0
18秒前
18秒前
黄上权完成签到 ,获得积分10
18秒前
小唐发布了新的文献求助10
19秒前
兴奋雁蓉发布了新的文献求助10
19秒前
20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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
按地区划分的1,091个公共养老金档案列表 801
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
Teacher Wellbeing: A Real Conversation for Teachers and Leaders 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
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 5406795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4524516
关于积分的说明 14098938
捐赠科研通 4438379
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2436217
邀请新用户注册赠送积分活动 1428245
关于科研通互助平台的介绍 1406340