Epoxy‐rich Fe Single Atom Sites Boost Oxygen Reduction Electrocatalysis

催化作用 电催化剂 密度泛函理论 氧气 金属 化学 硫黄 碳纤维 Atom(片上系统) 材料科学 无机化学 电化学 物理化学 计算化学 电极 有机化学 冶金 复合数 嵌入式系统 复合材料 计算机科学
作者
Yufei Zhao,Ziyan Shen,Juanjuan Huo,Xianjun Cao,Pengfei Ou,Junpeng Qu,Xinming Nie,Jinqiang Zhang,Minghong Wu,Guoxiu Wang,Hao Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:135 (36) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/ange.202308349
摘要

Abstract Electrocatalysts for highly efficient oxygen reduction reaction (ORR) are crucial for energy conversion and storage devices. Single‐atom catalysts with maximized metal utilization and altered electronic structure are the most promising alternatives to replace current benchmark precious metals. However, the atomic level understanding of the functional role for each species at the anchoring sites is still unclear and poorly elucidated. Herein, we report Fe single atom catalysts with the sulfur and oxygen functional groups near the atomically dispersed metal centers (Fe1/NSOC) for highly efficient ORR. The Fe1/NSOC delivers a half‐wave potential of 0.92 V vs. RHE, which is much better than those of commercial Pt/C (0.88 V), Fe single atoms on N‐doped carbon (Fe1/NC, 0.89 V) and most reported nonprecious metal catalysts. The spectroscopic measurements reveal that the presence of sulfur group induces the formation of epoxy groups near the FeN4S2 centers, which not only modulate the electronic structure of Fe single atoms but also participate the catalytic process to improve the kinetics. The density functional theory calculations demonstrate the existence of sulfur and epoxy group engineer the charges of Fe reactive center and facilitate the reductive release of OH* (rate‐limiting step), thus boosting the overall oxygen reduction efficiency.
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
Viola完成签到,获得积分10
刚刚
Hello应助科研通管家采纳,获得30
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
乐乐应助heimanbaba采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
xx发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
渺小应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
渺小应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
2秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
彭洪凯完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
起名废人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
不下雨发布了新的文献求助20
2秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
thebin发布了新的文献求助10
2秒前
宋木应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
The Social Psychology of Citizenship 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Le genre Cuphophyllus (Donk) st. nov 500
Brittle Fracture in Welded Ships 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5930795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6989531
关于积分的说明 15846511
捐赠科研通 5059476
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2721571
邀请新用户注册赠送积分活动 1678488
关于科研通互助平台的介绍 1609988