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 计算机科学 工程类 嵌入式系统 复合数
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:360
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
AU发布了新的文献求助20
刚刚
2秒前
myj发布了新的文献求助10
2秒前
深情安青应助韦颖采纳,获得10
2秒前
无花果应助鸢尾采纳,获得10
2秒前
典雅的静发布了新的文献求助10
2秒前
酷炫甜瓜完成签到,获得积分10
3秒前
今后应助joan采纳,获得10
3秒前
虚幻芷文完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
polite完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助提拉米草采纳,获得30
4秒前
愉快凌晴完成签到,获得积分10
5秒前
自然风完成签到 ,获得积分10
5秒前
爆米花应助Sunny采纳,获得10
5秒前
奋斗时光完成签到,获得积分10
5秒前
ASUKA完成签到,获得积分10
6秒前
狂野世立完成签到,获得积分10
6秒前
党弛完成签到,获得积分10
6秒前
哆啦的空间站完成签到,获得积分10
7秒前
桐桐应助Alusia采纳,获得10
7秒前
北风完成签到 ,获得积分10
7秒前
Billy发布了新的文献求助10
7秒前
Qimier完成签到 ,获得积分10
7秒前
cc完成签到,获得积分10
8秒前
yilin完成签到 ,获得积分10
9秒前
mqq发布了新的文献求助10
9秒前
ommphey完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
宁语完成签到,获得积分10
10秒前
Jm完成签到,获得积分10
11秒前
鸢尾完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
酸奶烤着吃完成签到,获得积分10
12秒前
keke完成签到,获得积分10
12秒前
花生了什么树完成签到,获得积分10
13秒前
rioo发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
星辰大海应助学术学习采纳,获得10
14秒前
qxsw_zjy完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3953597
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3499217
关于积分的说明 11094578
捐赠科研通 3229785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1785744
邀请新用户注册赠送积分活动 869499
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801478