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:10
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
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
1秒前
2秒前
单薄茗完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助_呱_采纳,获得10
3秒前
3秒前
wanci应助K513693050采纳,获得10
3秒前
无情的楼房完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
8秒前
suresure发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Berberin完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
lym2021发布了新的文献求助10
9秒前
天气不错发布了新的文献求助10
10秒前
聪慧橘子发布了新的文献求助10
11秒前
替勾勾发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
怕孤单的山河关注了科研通微信公众号
13秒前
乐观尔容完成签到,获得积分10
13秒前
振德布吉岛完成签到,获得积分10
13秒前
大葡萄发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
兔兔不吐泡泡给兔兔不吐泡泡的求助进行了留言
15秒前
16秒前
无私尔风完成签到,获得积分10
16秒前
落羽杉杉应助钮祜禄萱采纳,获得10
17秒前
鸽子完成签到 ,获得积分10
17秒前
赘婿应助lym2021采纳,获得10
17秒前
领导范儿应助乐观尔容采纳,获得10
17秒前
18秒前
Cherry完成签到,获得积分10
18秒前
崔尔蓉发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
Akim应助zhz采纳,获得10
20秒前
20秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
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 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124390
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774743
关于积分的说明 7723567
捐赠科研通 2430180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1290974
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622006
版权声明 600297