Asymmetric Atomic Tin Catalysts with Tailored p‐Orbital Electron Structure for Ultra‐Efficient Oxygen Reduction

材料科学 氧还原反应 催化作用 还原(数学) 电子 氧气 纳米技术 物理化学 冶金 电化学 化学 物理 生物化学 几何学 数学 有机化学 电极 量子力学
作者
Xuanni Lin,Xinqiang Zhang,Dong Liu,Lei Shi,Linjie Zhao,Yongde Long,Liming Dai
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (12) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/aenm.202303740
摘要

Abstract Atomically dispersed transition metal–nitrogen–carbon (M–N–C) catalysts guide by the d‐band center theory have been extensively studied for oxygen reduction reaction (ORR) in various energy conversion and storage processes. However, asymmetric p‐block metal single‐atom catalysts (SACs) toward ORR have rarely been reported, and the origin of their catalytic activity is still unclear. Here, an asymmetric N, O coordinated Sn SAC is developed as an efficient ORR electrocatalyst. Remarkably, the optimized Sn SAC (e.g., Sn–N/O–C) exhibit outstanding ORR performance with a half‐wave potential of 0.910 V in alkaline media, outperforming most state‐of‐the‐art ORR catalysts. More importantly, the Sn–N/O–C possesses a long‐term durability in both alkaline and acidic electrolytes. Besides, Zn–air batteries based on the Sn–N/O–C cathode also show a higher energy density (254 mW cm ‐2 ) than that of their reported M–N–C counterparts. Theoretical calculations suggest that the asymmetric N, O coordinated atomic Sn sites have a stronger binding interaction with O 2 and better charge transfer ability compared with the symmetric SnN 4 sites, thereby facilitating the ORR process. This work provides a nitrogen‐, oxygen‐coordinated engineering strategy for the rational design of highly active and durable carbon‐based catalysts with atomic p‐block metal sites for ORR and beyond.
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
灵犀完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
虎咪咪完成签到,获得积分10
1秒前
weiliu完成签到,获得积分20
1秒前
陈晨发布了新的文献求助100
1秒前
1秒前
懵懂的凝丹完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Mine完成签到,获得积分10
1秒前
甄幻梦完成签到,获得积分10
1秒前
ljh发布了新的文献求助20
1秒前
朴实唇膏完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼应助肖善若采纳,获得10
2秒前
五十圆香芹完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
852应助此晴可待采纳,获得10
3秒前
3秒前
YvesWang发布了新的文献求助10
4秒前
Mine发布了新的文献求助10
4秒前
mx发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
元问晴完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
133发布了新的文献求助10
5秒前
hjx发布了新的文献求助10
6秒前
穆思柔完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Atung发布了新的文献求助10
7秒前
十一完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
wlp鹏完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
MRu发布了新的文献求助10
8秒前
时尚店员发布了新的文献求助10
8秒前
Gravity完成签到,获得积分0
8秒前
hucaicai完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
专注易绿发布了新的文献求助10
9秒前
小橙同学完成签到 ,获得积分20
9秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 2026 10000
(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
Target genes for RNAi in pest control: A comprehensive overview 600
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
Master Curve-Auswertungen und Untersuchung des Größeneffekts für C(T)-Proben - aktuelle Erkenntnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS) 500
Design and Development of A CMOS Integrated Multimodal Sensor System with Carbon Nano-electrodes for Biosensor Applications 500
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5107908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4317082
关于积分的说明 13449534
捐赠科研通 4146329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2272097
邀请新用户注册赠送积分活动 1274455
关于科研通互助平台的介绍 1212408