La0.75Sr0.25MnO3-based perovskite oxides as efficient and durable bifunctional oxygen electrocatalysts in rechargeable Zn-air batteries

双功能 过电位 析氧 电催化剂 钙钛矿(结构) 双功能催化剂 材料科学 氧气 无机化学 催化作用 化学 化学工程 纳米技术 电极 电化学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Ziyi Shui,Huiying Tian,Sile Yu,Hang Xiao,Wei Zhao,Xi Chen
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Nature]
卷期号:66 (3): 1002-1012 被引量:6
标识
DOI:10.1007/s40843-022-2203-5
摘要

Efficient and durable bifunctional oxygen electrocatalysts are critical for advanced rechargeable zinc-air (Zn-air) batteries. However, the obstacle to the development of bifunctional electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR)/oxygen evolution reaction (OER) lies in the different requirements of the ORR and OER for catalytic materials. Herein, La0.75Sr0.25Mn0.5X0.5O3 (X = Co, Ni, and Fe) perovskite nanoparticles were created by rationally screening targeted ORR/OER components and precisely controlling their electronic structures to achieve bifunctional oxygen electrocatalysis, in which La0.75Sr0.25Mn0.5Fe0.5O3 (LSFMO) displayed superior ORR performance (Eonset of 0.932 V and n of 3.59) and significantly enhanced electrocatalytic activity in the OER process (an Ej=10 of 1.658 V and overpotential of 428 mV), corresponding to excellent bifunctional properties (ΔE = 0.94 V). Furthermore, density functional theory (DFT) calculations demonstrated that Mn and Fe dual sites generated by partial substitution had a significant synergistic effect on the electrocatalytic process. The rechargeable Zn-air batteries delivered an unprecedented small charge-discharge voltage polarization (0.76 V), high reversibility and stability over many charge-discharge cycles (60 h). These excellent results demonstrate that Mn-based perovskites with Fe doping are undoubtedly promising bifunctional electrocatalysts for rechargeable Zn-air batteries.
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
hui_L完成签到,获得积分20
刚刚
Ava应助沉静盼易采纳,获得10
刚刚
1秒前
无花果应助愉快彩虹采纳,获得10
1秒前
2秒前
风趣雁山发布了新的文献求助10
2秒前
lisating关注了科研通微信公众号
3秒前
13654135090完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
YXL完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
毛毛发布了新的文献求助10
7秒前
Hello应助LinYX采纳,获得10
7秒前
乐乐应助田小姐采纳,获得10
8秒前
8秒前
风趣雁山完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
今后应助yyh12138采纳,获得10
10秒前
11秒前
xixi完成签到 ,获得积分10
12秒前
无花果应助1485155145采纳,获得10
13秒前
香蕉觅云应助凌风采纳,获得10
13秒前
搜集达人应助tan采纳,获得10
14秒前
sunsun完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
徐瑶瑶发布了新的文献求助10
15秒前
jing77发布了新的文献求助10
15秒前
陌年微凉发布了新的文献求助10
15秒前
风趣的兔子完成签到,获得积分20
15秒前
852应助yuaaaann采纳,获得30
15秒前
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
20秒前
hui_L发布了新的文献求助10
20秒前
张小小完成签到,获得积分10
21秒前
羞涩的蘑菇完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Earth System Geophysics 1000
Studies on the inheritance of some characters in rice Oryza sativa L 600
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
Mathematics and Finite Element Discretizations of Incompressible Navier—Stokes Flows 500
Language injustice and social equity in EMI policies in China 500
mTOR signalling in RPGR-associated Retinitis Pigmentosa 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 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 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 3207077
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2856482
关于积分的说明 8105015
捐赠科研通 2521596
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1354957
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 642125
邀请新用户注册赠送积分活动 613343