Atomic Engineering Modulates Oxygen Reduction of Hollow Carbon Matrix Confined Single Metal‐Nitrogen Sites for Zinc‐Air Batteries

过电位 催化作用 氧还原 金属 动力学 石墨烯 材料科学 氧还原反应 碳纤维 氧气 氮气 纳米技术 化学 化学工程 物理化学 冶金 电极 物理 有机化学 复合数 电化学 复合材料 量子力学 工程类
作者
Haihua Wu,Xin Xu,Jiahao Wu,Juanjuan Zhai,Feng Wu,Yongdan Li,Sen Jiang,Jiangwei Zhang,Haobo Li,Yunfang Gao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (44) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/smll.202301327
摘要

The systematical understanding of metal-dependent activity in electrocatalyzing oxygen reduction reaction (ORR), a vital reaction with sluggish kinetics for zinc-air batteries, remains quite unclear. An atomic and spatial engineering modulating ORR activity over hollow carbon quasi-sphere (HCS) confined in a series of single M-N (M = Cu, Mn, Ni) sites is reported here. Based on the theoretical prediction and experimental validation, Cu-N4 site with the lowest overpotential shows a better ORR kinetics than Mn-N4 and Ni-N4 . The ORR activity of single-atom Cu center can be further improved by decreasing the coordination number of N to two, namely Cu-N2 , due to the enhancement of electrons with lower coordination structure. Benefitting from the unique spatial confinement effect of the HCS structure in modulating electronic feature of active sites, the Cu-N2 site confined in HCS also delivers highly improved ORR kinetics and activity relative to that on planner graphene. Additionally, the best catalyst holds excellent promise in the application of zinc-air batteries. The findings will pave a new way to atomically and electronically tune active sites with high efficiency for other single-atom 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
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
changping应助哥哥采纳,获得10
5秒前
how完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
哥哥完成签到,获得积分10
16秒前
淡淡的无敌完成签到 ,获得积分10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
lhn完成签到 ,获得积分10
22秒前
禾页完成签到 ,获得积分10
28秒前
31秒前
wuju给wuju的求助进行了留言
31秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
33秒前
36秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
49秒前
友露呀-完成签到 ,获得积分10
53秒前
冯小路完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
852应助美丽心情采纳,获得10
1分钟前
光亮白山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
奇异完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
江三村完成签到 ,获得积分0
1分钟前
xiaowanzi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
21完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
友露呀-关注了科研通微信公众号
1分钟前
wuju发布了新的文献求助10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
斜阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蒹葭苍苍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
调皮平蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
猪鼓励完成签到,获得积分10
1分钟前
mrconli完成签到,获得积分10
1分钟前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
落寞的幻竹完成签到,获得积分10
1分钟前
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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Athena操作手册 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5044251
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4274024
关于积分的说明 13323099
捐赠科研通 4087533
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2236362
邀请新用户注册赠送积分活动 1243756
关于科研通互助平台的介绍 1171704