CoNi Nanoparticles Supported on N-Doped Bifunctional Hollow Carbon Composites as High-Performance ORR/OER Catalysts for Rechargeable Zn–Air Batteries

材料科学 双功能 电催化剂 催化作用 电池(电) 可逆氢电极 析氧 合金 热解 电极 复合材料 纳米颗粒 化学工程 碳纤维 复合数 纳米技术 电化学 工作电极 有机化学 物理化学 工程类 物理 功率(物理) 化学 量子力学
作者
Kuang Sheng,Qingfeng Yi,Aling Chen,Yuebing Wang,Yuhui Yan,Huidong Nie,Xiulin Zhou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (38): 45394-45405 被引量:96
标识
DOI:10.1021/acsami.1c10671
摘要

Searching for high-quality air electrode catalysts is the long-term goal for the practical application of Zn–air batteries. Here, a series of coexistent composite materials (CoNi/NHCS-TUC-x) of cobalt–nickel supported on nitrogen-doped hollow spherical carbon and tubular carbon are obtained using a simple pyrolysis strategy. Co and Ni in the composites are mainly present in the form of alloy nanoparticles, M–Nx and M–Cx (M = Co or Ni) species, with high oxygen reduction reaction (ORR)/oxygen evolution reaction (OER) electroactivity. The materials containing different proportions of spherical carbon and tubular carbon obtained by simply adjusting the raw materials for generating tubular carbon exhibit interesting bifunctional performance: samples with an abundant tubular content have the highest ORR onset potential (0.91 V vs reversible hydrogen electrode), while those with a rich spherical content have the highest ORR current density (5.13 mA·cm–2). Furthermore, CoNi/NHCS-TUC-3 provides the lowest potential difference (ΔE = Ej=10 – E1/2) of 0.806 V. We then test the potential possibility of CoNi/NHCS-TUC-3 as an air electrode for primary and rechargeable Zn–air batteries. The primary battery delivers an open-circuit potential of 1.59 V, a peak power density of 361.8 mA·cm–2, and a specific capacity of 756.5 mA h·gZn–1. The rechargeable battery could be cycled stably for more than 55 h at 10 mA·cm–2. These characteristics make CoNi/NHCS-TUC-3 a superior electrocatalyst for both the ORR and OER, as well as a suitable bifunctional electrode applied to a rechargeable Zn–air battery.
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
深情安青应助Lilili采纳,获得10
刚刚
还没想好完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
123驳回了小青椒应助
1秒前
脑洞疼应助wwwyh采纳,获得10
1秒前
小波完成签到,获得积分20
1秒前
墩墩发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
嘟嘟嘟完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
车梓银完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
诸葛语蝶完成签到,获得积分10
5秒前
高兴的萃关注了科研通微信公众号
5秒前
BALL完成签到,获得积分10
5秒前
轻松靖巧发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
哈哈完成签到,获得积分20
7秒前
gqjq完成签到,获得积分0
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
英俊的铭应助Zzzzzzz采纳,获得10
10秒前
123完成签到,获得积分10
10秒前
cheng完成签到,获得积分10
10秒前
哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
钰钰发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
Titanium发布了新的文献求助10
11秒前
852应助美鹿采纳,获得10
11秒前
雷媛完成签到,获得积分10
12秒前
Lucas应助墨桪采纳,获得10
12秒前
夏爽2023完成签到,获得积分10
12秒前
JamesPei应助KPL452B采纳,获得10
13秒前
小鱼女侠发布了新的文献求助10
13秒前
沟通亿心完成签到,获得积分10
14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
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
Investigation the picking techniques for developing and improving the mechanical harvesting of citrus 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 5192215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4375198
关于积分的说明 13624085
捐赠科研通 4229463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2319944
邀请新用户注册赠送积分活动 1318415
关于科研通互助平台的介绍 1268598