Co Nanoparticles Encapsulated in N‐Doped Carbon Nanotubes Grafted CNTs as Electrocatalysts for Enhanced Oxygen Reduction Reaction

过电位 塔菲尔方程 材料科学 碳纳米管 电催化剂 催化作用 纳米颗粒 纳米技术 化学工程 纳米结构 碳纤维 电化学 复合材料 电极 化学 物理化学 有机化学 复合数 工程类
作者
Chao Wang,Yuan Ha,Xin Mao,Weilan Xu,Aijun Du,Renbing Wu,Shulei Chou,Haijiao Zhang
出处
期刊:Advanced Materials Interfaces [Wiley]
卷期号:9 (5) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/admi.202101877
摘要

Abstract The exploration of high‐efficiency and inexpensive electrocatalysts for oxygen reduction reaction (ORR) is of critical significance for renewable energy conversion. Herein, an in situ catalytic transformation strategy toward a unique hierarchical nanostructure is reported. In the architecture, Co nanoparticles encapsulated at the tip of bamboo‐like N‐doped carbon nanotubes (NCNTs) are grafted on N‐doped polypyrrole‐derived CNTs. Thanks to the smart design of unique 3D architecture, the NPCN@Co‐NCNTs catalyst displays an extraordinary ORR activity in 0.1 m KOH solution (the onset and half‐wave potentials are 0.96 and 0.90 V vs RHE, respectively), which is similar to commercial Pt/C catalyst (0.99 and 0.88 V vs RHE, respectively). Meanwhile, the catalyst shows the low Tafel slope of 78 mV dec −1 and long‐time stability. Experimental and theoretical results verify that the improved ORR performance is mainly related to the existence of Co nanoparticles protected by pyridinic‐N‐doped carbon, which lowers the theoretical overpotential of ORR. Density functional theory calculations reveal that Pyridinic‐NCCo site is the reactive site with the lowest overpotential for ORR (0.57 V). These results unambiguously indicate that the NPCN@Co‐NCNTs represent a low‐cost yet high‐efficiency electrocatalyst for the electrocatalytic ORR.
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
酷炫灵安完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
dreamlightzy应助lin采纳,获得10
1秒前
CH发布了新的文献求助10
3秒前
11117777完成签到,获得积分10
3秒前
shaojiaikeyan发布了新的文献求助10
4秒前
儒雅晓霜发布了新的文献求助10
4秒前
susu完成签到,获得积分20
4秒前
pp发布了新的文献求助10
4秒前
深情安青应助笑点低凌寒采纳,获得10
5秒前
orixero应助zhyi采纳,获得10
5秒前
研友_LaOJNZ完成签到 ,获得积分20
5秒前
6秒前
学术搭子发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
莫言发布了新的文献求助10
8秒前
研友_VZG7GZ应助jun采纳,获得10
9秒前
orixero应助忠哥采纳,获得10
10秒前
math-naive完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
科研通AI6应助糊涂的墨镜采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
浅呀呀呀完成签到 ,获得积分20
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
金磊完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
hailan发布了新的文献求助10
18秒前
shinen完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
ZZ发布了新的文献求助10
20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
Fermented Coffee Market 2000
微纳米加工技术及其应用 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 420
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5288713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4440504
关于积分的说明 13824786
捐赠科研通 4322792
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2372749
邀请新用户注册赠送积分活动 1368214
关于科研通互助平台的介绍 1332093