Dual‐Sites Coordination Engineering of Single Atom Catalysts for Flexible Metal–Air Batteries

过电位 材料科学 双功能 催化作用 金属 碳纤维 析氧 化学工程 纳米技术 Atom(片上系统) 物理化学 电化学 化学 冶金 电极 有机化学 复合材料 嵌入式系统 工程类 复合数 计算机科学
作者
Deshuang Yu,Yanchen Ma,Feng Hu,Chia‐Ching Lin,Linlin Li,Han‐Yi Chen,Xiaopeng Han,Shengjie Peng
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (30) 被引量:378
标识
DOI:10.1002/aenm.202101242
摘要

Abstract Dual‐sites single atom catalysts hold promise for efficiently regulating multiple reaction processes and explicitly explaining the underlying mechanisms. However, delicate atomic engineering for dual‐site single atom catalysts remains a huge challenge. Herein, atomically dispersed Fe‐Ni single atoms embedded in a nitrogen‐doped carbon matrix (FeNi SAs/NC) are successfully developed with extraordinary activity for electrocatalytic oxygen reduction and evolution reactions (ORR/OER). The atomic FeNi SAs/NC catalyst displays high onset potential (0.98 V) and half‐wave potential (0.84 V) for the ORR, as well as, low overpotential of (270 mV) at 10 mA cm −2 for the OER. The density functional theory calculations indicate that the Fe site as the active center can facilitate the four‐electron reaction process, while Ni sites regulate the electronic structure of Fe sites and further reduce the energy barrier of the rate‐determining step. In addition, the nitrogen‐doped carbon matrix prevents the metal atoms from aggregation and corrosion, leading to the improvement of catalyst durability. As a proof of concept, flexible quasi‐solid‐state zinc– and aluminum–air batteries assembled with the FeNi SAs/NC catalyst exhibit superior peak power densities and discharging specific capacities outperforming the commercial Pt/C. This work provides rational guidance for the synthesis of bifunctional electrocatalysts in next‐generation energy devices for flexible consumer electronics.
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
Cssss完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
cuidalice完成签到,获得积分10
4秒前
JFP发布了新的文献求助10
5秒前
汤汤杨杨完成签到,获得积分10
5秒前
数羊发布了新的文献求助10
6秒前
yoimiya发布了新的文献求助10
6秒前
雪白峻熙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
电池小能手完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
Linyi完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
科研要努力完成签到,获得积分10
9秒前
ff完成签到 ,获得积分10
10秒前
中国大陆完成签到,获得积分20
10秒前
浮生若梦完成签到,获得积分10
11秒前
雾色笼晓树苍完成签到 ,获得积分10
11秒前
可爱的函函应助小李呀采纳,获得10
12秒前
pgz2280完成签到,获得积分10
12秒前
moonlightblu_完成签到,获得积分10
12秒前
希望天下0贩的0应助hxhcjdsg采纳,获得10
13秒前
13秒前
中国大陆发布了新的文献求助10
13秒前
云胡不喜完成签到 ,获得积分10
14秒前
超越俗尘完成签到,获得积分10
16秒前
威武的皮卡丘完成签到,获得积分10
16秒前
pgz2280发布了新的文献求助10
16秒前
赵鹏完成签到,获得积分10
16秒前
果儿发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI5应助热情笑旋采纳,获得30
17秒前
小付发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
photodog发布了新的文献求助10
18秒前
秋秋秋l发布了新的文献求助10
18秒前
KANY应助科研小白采纳,获得30
19秒前
zyx完成签到,获得积分20
19秒前
qianfengming发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.) 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 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 5215597
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4390701
关于积分的说明 13670504
捐赠科研通 4252590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2333220
邀请新用户注册赠送积分活动 1330838
关于科研通互助平台的介绍 1284652