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:31
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
刚刚
phobeeee完成签到 ,获得积分10
刚刚
自然1111发布了新的文献求助10
刚刚
q1356478314应助田济采纳,获得10
1秒前
胡图图完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
吕方完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
L-g-b完成签到,获得积分10
3秒前
杨多多完成签到,获得积分10
3秒前
LLLLLL完成签到,获得积分10
3秒前
www完成签到,获得积分10
4秒前
lenon发布了新的文献求助10
4秒前
1111发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
机智傀斗完成签到,获得积分10
6秒前
善良天抒完成签到 ,获得积分20
6秒前
宇宙中心发布了新的文献求助10
6秒前
小蘑菇应助吕方采纳,获得10
6秒前
夙夙发布了新的文献求助10
7秒前
TP完成签到,获得积分10
7秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
916应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Bio应助felix采纳,获得50
8秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Bio应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
GEeZiii发布了新的文献求助10
8秒前
916应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
ED应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
lucyliu完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3987223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529513
关于积分的说明 11245651
捐赠科研通 3268108
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804027
邀请新用户注册赠送积分活动 881303
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808650