Fluorine‐lodged high‐valent high‐entropy layered double hydroxide for efficient, long‐lasting zinc‐air batteries

氢氧化物 双功能 催化作用 材料科学 氧气 析氧 金属氢氧化物 金属 化学工程 无机化学 化学 物理化学 电化学 电极 冶金 有机化学 工程类 生物化学
作者
Bo Li,Jing Zhong,Hao Wang,Jialun Gu,Fucong Lyu,Shengmei Chen,Haikun Wu,Lanxi Li,Chunyi Zhi,Jian Lü,Yang Yang Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:22
标识
DOI:10.1002/anie.202410978
摘要

Efficient and stable bifunctional oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR) catalysts are urgently needed to unlock the full potential of zinc‐air batteries (ZABs). High‐valence oxides (HVOs) and high entropy oxides (HEOs) are suitable candidates for their optimal electronic structures and stability but suffer from demanding synthesis. Here, a low‐cost fluorine‐lodged high‐valent high‐entropy layered double hydroxide (HV‐HE‐LDH) (FeCoNi2F4(OH)4) is conveniently prepared through multi‐ions co‐precipitation, where F‐ are firmly embedded into the individual hydroxide layers. Spectroscopic detections and theoretical simulations reveal high valent metal cations are obtained in FeCoNi2F4(OH)4, which enlarge the energy band overlap between metal 3d and O 2p, enhancing the electronic conductivity and charge transfer, thus affording high intrinsic OER catalytic activity. More importantly, the strengthened metal‐oxygen (M‐O) bonds and stable octahedral geometry (M‐O(F)6) in FeCoNi2F4(OH)4 prevent structural reorganization, rendering long‐term catalytic stability. Furthermore, an efficient three‐phase reaction interface with fast oxygen transportation was constructed, significantly improving the ORR activity. ZABs assembled with FeCoNi2F4(OH)4@HCC (hydrophobic carbon cloth) cathodes deliver a top performance with high round‐trip energy efficiency (60.6% at 10 mA cm‐2) and long‐term stability (efficiency remains at 58.8% after 1050 charge‐discharge cycles).
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
闰土插不到的猹完成签到 ,获得积分10
刚刚
英姑应助从容寻芹采纳,获得10
1秒前
1秒前
精壮小伙发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
香蕉觅云应助lyyyyy采纳,获得10
2秒前
充电宝应助liu采纳,获得10
2秒前
unowhoiam发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
4秒前
6秒前
pumpkin发布了新的文献求助10
6秒前
活力的彩虹完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
kk完成签到,获得积分20
7秒前
王999999发布了新的文献求助10
7秒前
lyn发布了新的文献求助10
8秒前
大个应助hh采纳,获得10
8秒前
小二郎应助222666采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
114514发布了新的文献求助10
12秒前
zmy完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
如云轻如水澈完成签到,获得积分10
13秒前
yyy完成签到,获得积分10
13秒前
iex777完成签到 ,获得积分10
14秒前
睡觉大王完成签到 ,获得积分20
14秒前
14秒前
无极微光应助hust610wh采纳,获得20
15秒前
16秒前
17秒前
脑洞疼应助SHC采纳,获得10
17秒前
中意发布了新的文献求助10
18秒前
wyyp发布了新的文献求助10
19秒前
斯文败类应助pumpkin采纳,获得10
19秒前
冬日完成签到,获得积分20
19秒前
19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
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
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 5963394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7223820
关于积分的说明 15966481
捐赠科研通 5099758
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2739874
邀请新用户注册赠送积分活动 1702646
关于科研通互助平台的介绍 1619384