亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

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 Science+Business Media]
卷期号:17 (1) 被引量:10
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
2秒前
深情安青应助干净涵梅采纳,获得10
5秒前
沉静的安青完成签到 ,获得积分10
31秒前
43秒前
46秒前
48秒前
Emon发布了新的文献求助10
49秒前
十月完成签到 ,获得积分10
49秒前
干净涵梅发布了新的文献求助10
52秒前
华仔应助anyilin采纳,获得10
52秒前
1分钟前
anyilin发布了新的文献求助10
1分钟前
从容芮完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
JamesPei应助青木香采纳,获得10
1分钟前
anyilin完成签到,获得积分20
1分钟前
Chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
科研通AI5应助晚晚采纳,获得10
2分钟前
jianghs发布了新的文献求助30
2分钟前
袁钰琳完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
晚晚完成签到,获得积分10
2分钟前
晚晚发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
僦是卜够完成签到 ,获得积分10
2分钟前
徐悦月关注了科研通微信公众号
3分钟前
3分钟前
3分钟前
徐悦月发布了新的文献求助10
3分钟前
王志鹏发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
青木香发布了新的文献求助10
3分钟前
怡然的绮烟完成签到 ,获得积分10
3分钟前
青木香完成签到,获得积分10
3分钟前
Hello应助怡然的绮烟采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3990031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3532108
关于积分的说明 11256334
捐赠科研通 3270943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805146
邀请新用户注册赠送积分活动 882270
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809228