Cation-Tuning Induced d-Band Center Modulation on Co-based Spinel Oxide for Rechargeable Zn-Air Batteries.

尖晶石 材料科学 氧化物 锂(药物) 化学工程 电化学 氧化钒 无机化学
作者
Shenlong Zhao,Zepan Wang,Jiahui Huang,Ling Wang,Yangyang Liu,Wenhui Liu,Zhao-Qing Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202114696
摘要

Atomic substitutions at the tetrahedral site (A Td ) could theoretically achieve an efficient optimization of the charge at the octahedral site (B Oh ) through the A Td -O-B Oh interactions in the spinel oxides (AB2O4). However, the precise control and adjustment of the spinel oxides are still challenging owing to the complexity of their crystal structure. In this work, we demonstrate a simple solvent method to tailor the structures of spinel oxides and further use the spinel oxide composites (ACo2O4/NCNTs, A = Mn, Co, Ni, Cu, Zn) for oxygen electrocatalysis. And the optimized MnCo2O4/NCNTs exhibit high activity and excellent durability for oxygen reduction/evolution reactions. Remarkably, the rechargeable liquid Zn-air battery equipped the MnCo2O4/NCNTs cathode affords a specific capacity of 827 mAh gZn-1 with high power density of 74.63 mW cm-2 and no voltage degradation after 300 cycles at a high charging-discharging rate (5 mA cm-2). The density functional theory (DFT) calculations reveal that the substitution could regulate the ratio of Co3+/Co2+ and thereby lead to the electronic structure modulated accompanied with the movement of d-band center. The tetrahedral and octahedral sites interact through the Mn-O-Co, the Co3+ Oh of MnCo2O4 with the optimal charge structure allows more suitable binding interaction between the active center and the oxygenated species, resulting in superior oxygen electrocatalytic performance. This work not only proves the influence of the charge modulation mechanism on the oxygen catalysis process but also provides novel strategies for the subsequent design of other oxygen catalysis materials.
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
爱学习的火龙果完成签到,获得积分10
1秒前
Xumbnvccc完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭的应助被贪玩雅山采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被Yy采纳,获得10
2秒前
小太阳发布了新的文献求助10
2秒前
卷心菜完成签到,获得积分10
3秒前
小王完成签到,获得积分10
3秒前
schilling完成签到,获得积分20
5秒前
vi6bjf完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4的应助被Wly采纳,获得10
5秒前
仙女的小可爱完成签到 ,获得积分10
6秒前
anny2022完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
赘婿的应助被尊敬跳跳糖采纳,获得10
8秒前
杨健完成签到,获得积分10
8秒前
wanci的应助被高高采纳,获得10
8秒前
yuk发布了新的文献求助20
8秒前
qq发布了新的文献求助10
9秒前
所所的应助被12采纳,获得10
9秒前
TT发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
苹果完成签到,获得积分10
11秒前
Lumos完成签到,获得积分10
11秒前
mhrr关注了科研通微信公众号
12秒前
朱伟完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
123完成签到,获得积分10
13秒前
赘婿的应助被无情的幻然采纳,获得30
13秒前
13秒前
华仔的应助被carbon采纳,获得10
13秒前
小涛子发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
zengQL发布了新的文献求助20
15秒前
淡如水完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
CT发布了新的文献求助10
17秒前
czq完成签到,获得积分10
17秒前
奋斗灵珊发布了新的文献求助10
17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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8086668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9500475
关于积分的说明 21418978
捐赠科研通 7657862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3403165
关于科研通互助平台的介绍 2532198
邀请新用户注册赠送积分活动 2441808