清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Concurrently Boosting Activity and Stability of Oxygen Reduction Reaction Catalysts via Judiciously Crafting Fe–Mn Dual Atoms for Fuel Cells

催化作用 质子交换膜燃料电池 化学 金属 密度泛函理论 吸附 氧气 无机化学 化学工程 材料科学 物理化学 计算化学 有机化学 工程类
作者
Lei Zhang,Yuchen Dong,Lubing Li,Yuchuan Shi,Yan Zhang,Liting Wei,Chung‐Li Dong,Zong‐Hong Lin,Jinzhan Su
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Nature]
卷期号:17 (1): 88-88 被引量:36
标识
DOI:10.1007/s40820-024-01580-5
摘要

Abstract The ability to unlock the interplay between the activity and stability of oxygen reduction reaction (ORR) represents an important endeavor toward creating robust ORR catalysts for efficient fuel cells. Herein, we report an effective strategy to concurrent enhance the activity and stability of ORR catalysts via constructing atomically dispersed Fe–Mn dual-metal sites on N-doped carbon (denoted (FeMn-DA)–N–C) for both anion-exchange membrane fuel cells (AEMFC) and proton exchange membrane fuel cells (PEMFC). The (FeMn-DA)–N–C catalysts possess ample dual-metal atoms consisting of adjacent Fe-N 4 and Mn-N 4 sites on the carbon surface, yielded via a facile doping-adsorption-pyrolysis route. The introduction of Mn carries several advantageous attributes: increasing the number of active sites, effectively anchoring Fe due to effective electron transfer to Mn (revealed by X-ray absorption spectroscopy and density-functional theory (DFT), thus preventing the aggregation of Fe), and effectively circumventing the occurrence of Fenton reaction, thus reducing the consumption of Fe. The (FeMn-DA)–N–C catalysts showcase half-wave potentials of 0.92 and 0.82 V in 0.1 M KOH and 0.1 M HClO 4 , respectively, as well as outstanding stability. As manifested by DFT calculations, the introduction of Mn affects the electronic structure of Fe, down-shifts the d -band Fe active center, accelerates the desorption of OH groups, and creates higher limiting potentials. The AEMFC and PEMFC with (FeMn-DA)–N–C as the cathode catalyst display high power densities of 1060 and 746 mW cm −2 , respectively, underscoring their promising potential for practical applications. Our study highlights the robustness of designing Fe-containing dual-atom ORR catalysts to promote both activity and stability for energy conversion and storage materials and devices.
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
脑洞疼应助刘述采纳,获得10
19秒前
27秒前
刘述完成签到,获得积分10
29秒前
刘述发布了新的文献求助10
32秒前
我是笨蛋完成签到 ,获得积分10
34秒前
36秒前
阿泽发布了新的文献求助30
42秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
56秒前
婉莹完成签到 ,获得积分0
1分钟前
yi完成签到,获得积分10
1分钟前
阜睿完成签到 ,获得积分0
1分钟前
负责惊蛰完成签到 ,获得积分10
2分钟前
十八完成签到 ,获得积分10
3分钟前
桦奕兮完成签到 ,获得积分10
3分钟前
鲤鱼山人完成签到 ,获得积分10
3分钟前
千里草完成签到,获得积分10
4分钟前
eric888应助Kevin采纳,获得30
4分钟前
阳光的丹雪完成签到,获得积分10
5分钟前
万能图书馆应助xhaocheng采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
xhaocheng发布了新的文献求助10
5分钟前
nicholasgxz完成签到 ,获得积分20
6分钟前
xhaocheng完成签到,获得积分10
6分钟前
小羊完成签到 ,获得积分10
7分钟前
Kevin完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
7分钟前
vantie发布了新的文献求助10
8分钟前
Ava应助Omni采纳,获得10
9分钟前
熊猫完成签到 ,获得积分10
10分钟前
11分钟前
Omni发布了新的文献求助10
11分钟前
研友_nxw2xL完成签到,获得积分10
12分钟前
muriel完成签到,获得积分0
12分钟前
如歌完成签到,获得积分10
12分钟前
菠萝包完成签到 ,获得积分10
13分钟前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
13分钟前
欢呼亦绿完成签到,获得积分10
14分钟前
kiterunner完成签到,获得积分10
14分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
14分钟前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565106
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4649926
关于积分的说明 14689340
捐赠科研通 4591797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519370
邀请新用户注册赠送积分活动 1491920
关于科研通互助平台的介绍 1463084