Activating doped graphene surface by cobalt-rich sulfide encapsulation toward oxygen reduction electrocatalysis

过电位 石墨烯 硫化钴 电催化剂 催化作用 化学工程 材料科学 无机化学 硫化物 质子交换膜燃料电池 可逆氢电极 铂金 化学 纳米技术 电极 电化学 物理化学 有机化学 工作电极 冶金 工程类
作者
Yang Li,Zhaoru Cao,Yongying Wang,Bing Li,Juan Yang,Zhongti Sun
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:655: 508-517 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.11.039
摘要

Similar to proton exchange membrane fuel cell, anion-exchange membrane fuel cell is also a significant energy conversion device for achieving the utilization of clean hydrogen energy. However, the cathodic alkaline oxygen reduction reaction (ORR) is kinetically not favored and usually requires platinum-group metal (PGM) catalysts such as Pt/C to reduce the overpotential. The major challenge in using PGM-free catalysts for ORR is their low efficiency and poor stability, which urgently demands new concepts and strategies to address this issue. Herein, we controllably manufactured a N, S-co doped graphene encapsulating uniform cobalt-rich sulfides (Co8FeS8@NSG) by a universal synthesis strategy. After encapsulation, electron transfer from the encapsulated cobalt-rich sulfides to the doped graphene was greatly promoted, which effectively optimizes the electronic structure of the doped graphene, thereby enhancing the ORR activity of the doped graphene surface. Consequently, the Co8FeS8@NSG exhibits enhanced ORR activity with a higher half-wave potential of 0.868 V (versus reversible hydrogen electrode, vs. RHE) when compared with pure NSG (0.765 V vs. RHE). Density functional theory calculations further confirm that the construction of interface for NSG encapsulating cobalt-rich sulfides could conspicuously elevate the ORR activity through slightly positively-charged C active site and thus simultaneously enhancing electronic conductivity.

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
1秒前
默默的彩虹完成签到 ,获得积分10
2秒前
准静止锋发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
迅速的曼云完成签到,获得积分10
2秒前
顾矜应助Bigwang采纳,获得10
3秒前
yyzgyy完成签到,获得积分20
4秒前
Huang完成签到,获得积分10
4秒前
坦率灵槐发布了新的文献求助10
4秒前
Laughlin完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
思源应助缥缈南露采纳,获得10
7秒前
8秒前
Loga完成签到,获得积分20
8秒前
mumu完成签到,获得积分10
8秒前
打打应助张航采纳,获得10
9秒前
10秒前
lu完成签到,获得积分10
10秒前
yyzgyy发布了新的文献求助30
10秒前
曾经的朝雪完成签到 ,获得积分10
11秒前
123Y发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
年轻的跳跳糖完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
silent发布了新的文献求助10
14秒前
Kevin63完成签到,获得积分10
15秒前
恒星七纪发布了新的文献求助10
16秒前
Huang发布了新的文献求助10
16秒前
帅气冰珍发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
tomato大王发布了新的文献求助10
18秒前
ZHD发布了新的文献求助20
19秒前
20秒前
nito发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7288210
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907927
关于积分的说明 18853069
捐赠科研通 6957035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208837
关于科研通互助平台的介绍 2378652
邀请新用户注册赠送积分活动 2184657