Long-Life Rechargeable Zn Air Battery Based on Binary Metal Carbide Armored by Nitrogen-Doped Carbon

电催化剂 双功能 材料科学 碳化物 碳纤维 电池(电) 化学工程 析氧 无机化学 化学 催化作用 电极 冶金 电化学 复合数 复合材料 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Chao Lin,Xiaopeng Li,S.S. Shinde,Dong‐Hyung Kim,Xiaokai Song,Haojie Zhang,Jung‐Ho Lee
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:2 (3): 1747-1755 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acsaem.8b01865
摘要

Developing low-cost and high-performance bifunctional oxygen electrocatalysts is essential for commercial realization of regenerative fuel cells and rechargeable metal air batteries. Iron carbide (Fe3C) is an ideal electrocatalyst candidate; however, its poor oxygen evolution reaction (OER) activity and stability make it serve only as a unifunctional oxygen reduction reaction (ORR) electrocatalyst. Here, we report a robust bifunctional electrocatalyst consisting of manganese–iron binary carbide (MnxFe3–xC) nanoparticles armored by nitrogen-doped graphitic carbon (MnxFe3–xC/NC). Synthesis involved facile pyrolysis of a trimetallic (Fe, Mn, Zn) zeolitic imidazolate framework. Incorporation of Mn modulated the electronic properties of Fe3C and the surrounding carbon, enhancing ORR and OER activities. MnxFe3–xC, well-armored by carbon layers, displayed high resistance to oxidation and corrosion. The assembled Zn-air battery (ZAB) exhibited a large peak power density (160 mW cm–2 at 250 mA cm–2) with an energy density of up to 762 mWh gZn–1, high open-circuit voltage of 1.5 V, and impressive long-term stability over 1000 cycles, indicating that MnxFe3–xC is one of the most stable earth abundant (cobalt-free) bifunctional electrocatalysts for rechargeable ZABs currently available.
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
棕榈发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
高贵宝莹完成签到,获得积分10
1秒前
Wink14551发布了新的文献求助10
1秒前
DouDou发布了新的文献求助10
2秒前
小艾冂学完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
创新发布了新的文献求助10
2秒前
xxx完成签到,获得积分10
2秒前
yar应助VV采纳,获得10
2秒前
lmgj完成签到,获得积分10
2秒前
kysnmm发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
蓝莓松饼发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
XiaoM完成签到,获得积分10
3秒前
邓佳鑫Alan应助wenbo采纳,获得10
4秒前
4秒前
田様应助sciN采纳,获得10
5秒前
Ljc发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
JamesHao完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
迟大猫应助Zert采纳,获得10
5秒前
Bellala发布了新的文献求助10
6秒前
XiaoM发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
岂识浊醪妙理完成签到,获得积分10
8秒前
焦糖布丁完成签到,获得积分20
8秒前
xx发布了新的文献求助10
9秒前
呼了个呼完成签到,获得积分10
9秒前
月月鸟应助内向的砖家采纳,获得10
9秒前
yqf发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3481607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3071658
关于积分的说明 9123400
捐赠科研通 2763408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1516476
邀请新用户注册赠送积分活动 701579
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 700426