Degradation Mechanism and Enhancing Strategies of Oxygen Reduction Reaction Catalyzed by Carbon‐Based Metal Free Catalysts in Acidic Solution

杂原子 催化作用 碳纤维 材料科学 石墨烯 氧气 氧还原 金属 分子 氧还原反应 无机化学 活动站点 纳米技术 化学工程 化学 复合数 有机化学 物理化学 电化学 电极 复合材料 冶金 工程类 戒指(化学)
作者
Yan Li,Wei Nong,Zhihao Zeng,Chengxin Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (1) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/aenm.202203159
摘要

Abstract Carbon‐based metal free catalysts (CMFCs) are far away from commercial availability mainly attributed to their poor oxygen reduction reaction (ORR) performance in acidic environment with the causes remaining obscure. By investigating the heteroatoms (N, B, P, S, Se, and Te)‐doped reduced graphene oxides, the degradation mechanism of acidic ORR performance of CMFCs is found to be correlated with the oxygen‐baring defects in the carbon sp 2 lattice, which exhibit overpotentials as low as 0.44 V but weak trapping capabilities for oxygen molecules. These findings not only revise the previously reported strategy of modeling the active sites in the basal plane of CMFCs but also highlight the connections between those active sites and the triple‐coordinated VIA group elements (XC 3 ). Further calculations demonstrate that the XC 3 dimer can efficiently enhance the acidic ORR performance and the 2D trigonal carbon‐chalcogenides C 6 X (X = S, Se, and Te) are accordingly designed toward acidic ORR, which contain homogeneously distributed basal plane active sites and exhibit low overpotentials but strong trapping capabilities for oxygen molecules. This work will help to cease the debates on the active sites in CMFCs for ORR in both acidic and alkaline solutions and to open a new avenue to design CMFCs independent on doping strategy.
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
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
sq发布了新的文献求助10
1秒前
百樗百完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.1应助福尔摩蔡采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
满当当完成签到,获得积分10
3秒前
yfy_fairy完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
小蘑菇应助陈凌飞采纳,获得30
6秒前
fap发布了新的文献求助10
7秒前
njufeng完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
瘦瘦思天发布了新的文献求助80
8秒前
8秒前
果子荆完成签到,获得积分10
9秒前
蟒玉朝天发布了新的文献求助200
10秒前
星辰大海应助LLLZX采纳,获得10
11秒前
12秒前
林g发布了新的文献求助20
14秒前
王豆豆发布了新的文献求助10
15秒前
大宝小丫2003完成签到,获得积分10
15秒前
lizishu应助第七个南瓜采纳,获得10
17秒前
18秒前
keigo完成签到 ,获得积分10
18秒前
李健的小迷弟应助slx采纳,获得10
18秒前
1752795896完成签到,获得积分10
19秒前
爆米花应助萤火采纳,获得10
20秒前
ankang完成签到,获得积分10
21秒前
昵昵昵昵昵完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
LL完成签到 ,获得积分10
23秒前
ding完成签到,获得积分10
23秒前
李健应助TTLL采纳,获得20
23秒前
具体问题具体分析完成签到,获得积分10
23秒前
NexusExplorer应助王豆豆采纳,获得10
24秒前
25秒前
28秒前
Jasper应助谨慎的秋烟采纳,获得10
28秒前
顾矜应助无敌脉冲黄桃采纳,获得10
29秒前
善学以致用应助林g采纳,获得10
29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
APA handbook of humanistic and existential psychology: Clinical and social applications (Vol. 2) 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Handbook on Climate Mobility 1111
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
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6175635
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8003267
关于积分的说明 16646173
捐赠科研通 5278798
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2815065
邀请新用户注册赠送积分活动 1794759
关于科研通互助平台的介绍 1660212