Engineering Co‐N‐Cr Cross‐Interfacial Electron Bridges to Break Activity‐Stability Trade‐Off for Superdurable Bifunctional Single Atom Oxygen Electrocatalysts

双功能 反键分子轨道 氧气 电子 吸附 化学 结晶学 无机化学 光化学 原子轨道 物理化学 催化作用 物理 有机化学 量子力学
作者
Yunlong Zhang,Bo Liu,Yunkun Dai,Lixiao Shen,Pan Guo,Yunfei Xia,Ziyu Zhang,Fantao Kong,Lei Zhao,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (15) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/anie.202400577
摘要

Abstract Atomically dispersed metal‐nitrogen‐carbon (M‐N‐C) catalysts have exhibited encouraging oxygen reduction reaction (ORR) activity. Nevertheless, the insufficient long‐term stability remains a widespread concern owing to the inevitable 2‐electron byproducts, H 2 O 2 . Here, we construct Co‐N‐Cr cross‐interfacial electron bridges (CIEBs) via the interfacial electronic coupling between Cr 2 O 3 and Co‐N‐C, breaking the activity‐stability trade‐off. The partially occupied Cr 3d‐orbitals of Co‐N‐Cr CIEBs induce the electron rearrangement of CoN 4 sites, lowering the Co‐OOH* antibonding orbital occupancy and accelerating the adsorption of intermediates. Consequently, the Co‐N‐Cr CIEBs suppress the two‐electron ORR process and approach the apex of Sabatier volcano plot for four‐electron pathway simultaneously. As a proof‐of‐concept, the Co‐N‐Cr CIEBs is synthesized by the molten salt template method, exhibiting dominant 4‐electron selectively and extremely low H 2 O 2 yield confirmed by Damjanovic kinetic analysis. The Co‐N‐Cr CIEBs demonstrates impressive bifunctional oxygen catalytic activity (▵E=0.70 V) and breakthrough durability including 100 % current retention after 10 h continuous operation and cycling performance over 1500 h for Zn‐air battery. The hybrid interfacial configuration and the understanding of the electronic coupling mechanism reported here could shed new light on the design of superdurable M‐N‐C catalysts.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
1秒前
1秒前
yyy完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
3秒前
一点通发布了新的文献求助10
4秒前
陈梓完成签到,获得积分10
4秒前
binu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
领导范儿应助大清采纳,获得10
6秒前
Cynthia发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
AI发布了新的文献求助10
7秒前
dizi_88关注了科研通微信公众号
7秒前
重要半兰完成签到,获得积分10
7秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
安然发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
i好运完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
可爱的函函应助研友_8Kedgn采纳,获得10
11秒前
感性的大楚关注了科研通微信公众号
11秒前
12秒前
传奇3应助24号甜冰茶采纳,获得10
12秒前
Mirlu发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
Alyssa发布了新的文献求助10
13秒前
DJ发布了新的文献求助10
14秒前
悠然发布了新的文献求助10
14秒前
热岛发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
瞳梦发布了新的文献求助20
15秒前
高分求助中
Evolution 10000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
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 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798817
关于积分的说明 7831609
捐赠科研通 2455685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306889
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627943
版权声明 601587