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 几何学 量子力学 有机化学 生物化学 数学 电极
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:51
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
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
科研通AI2S应助zsyf采纳,获得10
刚刚
刚刚
XYZ发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
赘婿应助霍师傅采纳,获得10
1秒前
1秒前
詹慧子完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
qin关闭了qin文献求助
3秒前
Hello应助Chen2436采纳,获得10
3秒前
3秒前
小北发布了新的文献求助10
5秒前
BowieHuang应助VDC采纳,获得10
6秒前
狮子王发布了新的文献求助10
6秒前
大个应助姜彦乔采纳,获得10
6秒前
喜欢猫发布了新的文献求助10
6秒前
大个应助棒呆了咸蛋超女采纳,获得10
6秒前
Justice发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
科研通AI6应助背后梦安采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
小红发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
酷波er应助薏_采纳,获得10
10秒前
12秒前
Akira发布了新的文献求助10
12秒前
顾矜应助HebingTang采纳,获得20
12秒前
田様应助小北采纳,获得10
13秒前
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
聪明无施完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
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 5609955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4694535
关于积分的说明 14882709
捐赠科研通 4720767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544982
邀请新用户注册赠送积分活动 1509819
关于科研通互助平台的介绍 1473013