Atomic Engineering of 3D Self‐Supported Bifunctional Oxygen Electrodes for Rechargeable Zinc‐Air Batteries and Fuel Cell Applications

材料科学 双功能 析氧 电极 燃料电池 自放电 氧气 纳米技术 化学工程 冶金 电化学 催化作用 工程类 电解质 化学 有机化学 物理化学
作者
Milan Babu Poudel,Mannix P. Balanay,Prakash Chandra Lohani,Karthikeyan Sekar,Dong Jin Yoo
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (30) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/aenm.202400347
摘要

Abstract The oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR) are cornerstone half reactions involved in many renewable energy technologies. High‐density single‐atom catalysts maximize the atom utilization and isolated active sites. Furthermore, introduction of pyri‐N into the carbon‐based nanostructures as an oxygen electrocatalyst creates an abundance of active sites. Here, an innovative strategy is reported based on atomic scale dispersion of Co atoms into the pyri‐N enriched carbon nanotube encapsulated Ni nanoparticles grown on 3D electrospun carbon nanofiber nano‐assemblies. Notably, the Co SA Ni‐NCNT/CNF electrocatalyst exhibited excellent OER and ORR activity in terms of low overpotentials and higher half‐wave potentials. The atomically distributed Co allows the maximum exposure of active sites on the pyri‐N dominated multidimensional carbon skeleton, and synergistic effects with Ni nanoparticles greatly reduced the delocalization around the metal centers and provided an ideal environment for interactions with oxygen intermediates, thus facilitating the 4e − pathway, as evidenced by the DFT calculations. Moreover, Zn‐air batteries using a Co SA Ni‐NCNT/CNF air cathode exhibited a high‐power density and admirable specific capacity. This studies may provide an avenue for the rational modulation of single‐atom catalysts and cost‐effective, large‐scale synthesis of bifunctional oxygen electrocatalysts for rechargeable Zn‐air batteries and anion exchange membrane fuel cell.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
网鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
我d温柔乡发布了新的文献求助10
刚刚
林钰浩完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
陌殇完成签到,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助ajiduo采纳,获得10
4秒前
夏有凉风发布了新的文献求助30
5秒前
求知小生完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
qin发布了新的文献求助20
8秒前
小二郎应助foolingtheblind采纳,获得10
9秒前
bkagyin应助小米采纳,获得10
11秒前
我d温柔乡完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
郝好完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
橘子海完成签到,获得积分20
17秒前
方格格格完成签到,获得积分20
18秒前
动心忍性关注了科研通微信公众号
20秒前
ajiduo发布了新的文献求助10
22秒前
翻翻发布了新的文献求助10
24秒前
坚定的羽毛完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
27秒前
慕青应助DocRivers采纳,获得10
27秒前
方格格格发布了新的文献求助30
29秒前
叶楠完成签到,获得积分10
30秒前
sahjdkah发布了新的文献求助20
32秒前
丘比特应助可可杨采纳,获得10
35秒前
快哒哒哒完成签到 ,获得积分10
36秒前
烟花应助Sunech采纳,获得10
37秒前
领导范儿应助美满电灯胆采纳,获得10
38秒前
淘淘发布了新的文献求助10
38秒前
42秒前
Ava应助结实星星采纳,获得10
43秒前
星辰大海应助寂寞的安筠采纳,获得10
44秒前
脑洞疼应助sahjdkah采纳,获得10
45秒前
45秒前
46秒前
高分求助中
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 1600
Exploring Mitochondrial Autophagy Dysregulation in Osteosarcoma: Its Implications for Prognosis and Targeted Therapy 1500
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 600
LNG as a marine fuel—Safety and Operational Guidelines - Bunkering 560
Clinical Interviewing, 7th ed 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2940137
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2597822
关于积分的说明 6996141
捐赠科研通 2240088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1189412
版权声明 590152
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 582311