Durable and Active Nitrogen‐Coordinated Iron Single‐Atom Catalyst for Proton Exchange Membrane Fuel Cells Through Carbon Encapsulation

材料科学 催化作用 质子交换膜燃料电池 封装(网络) 氮气 化学工程 碳纤维 纳米技术 无机化学 复合材料 有机化学 化学 复合数 工程类 计算机网络 生物化学 计算机科学
作者
Geumbi Na,Wonchan Hwang,Heejong Shin,Subin Park,Ji Eun Park,Jongmin Lee,Yoojin Shin,Hosung Choi,Jaehyuk Shim,Kyungbeen Yeom,Yung‐Eun Sung
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (30) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/aenm.202400565
摘要

Abstract Significant advancements in the activity of nitrogen‐coordinated iron single‐atom catalysts (Fe–N–C) have attracted attention as potential alternatives to Pt‐based cathodes in proton exchange membrane fuel cells. However, their limited stability in acidic environments hinders their practical application. Moreover, achieving a synchronous enhancement of both the activity and stability of the Fe sites while preventing demetallation or carbon corrosion remains a formidable challenge. Herein, a synthesis method for Fe–N–C is introduced that exhibits remarkable durability, featuring a protective carbon encapsulation formed by applying an additional heterocyclic organic compound coating. It is demonstrated that stability can be enhanced by converting edge‐rich Fe sites into highly stable FeN 4 moieties through precise control of the robustness and packing density of the carbon encapsulation. Furthermore, electrochemical redox behavior along with in situ spectroscopies and online differential electrochemical mass spectrometry provide insights into the structural characteristics of each Fe site and their stabilities. The accelerated stress testing and a long‐term test (>100 h) exhibit that the robust carbon encapsulation can successfully prevent corrosion of carbon support and ensure durable Fe sites during operation.
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
堂yt发布了新的文献求助10
1秒前
困惑仔完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
酒酿汤圆应助开放的高山采纳,获得10
2秒前
orixero应助AH21采纳,获得10
2秒前
xx7508完成签到,获得积分10
2秒前
解语花031发布了新的文献求助10
3秒前
CipherSage应助汉堡包采纳,获得10
5秒前
save完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
研友_n0kjPL完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
Gryff完成签到 ,获得积分10
6秒前
fang完成签到,获得积分10
6秒前
乌漆嘛黑应助徐臣年采纳,获得20
6秒前
bbbuuu完成签到,获得积分10
7秒前
蓝蓝的天空完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
xxxgx完成签到,获得积分10
9秒前
狂野世立完成签到,获得积分10
9秒前
Tsuki完成签到,获得积分10
9秒前
zhangyi306完成签到 ,获得积分20
10秒前
10秒前
Invictus完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
大力高山发布了新的文献求助10
11秒前
土木搬砖法律完成签到,获得积分10
11秒前
大大怪完成签到 ,获得积分10
11秒前
Dssaadji发布了新的文献求助10
11秒前
美满的雁桃完成签到 ,获得积分10
11秒前
无能的丈夫完成签到,获得积分10
12秒前
Cakoibao应助土豪的柔采纳,获得10
12秒前
tjfwg完成签到,获得积分10
13秒前
滔滔江水完成签到,获得积分10
13秒前
zoe完成签到,获得积分10
14秒前
李健的小迷弟应助annie采纳,获得10
14秒前
AH21发布了新的文献求助10
15秒前
siwen发布了新的文献求助10
15秒前
共享精神应助堂yt采纳,获得10
15秒前
淡然的糖豆完成签到 ,获得积分10
16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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7694817
关于积分的说明 16187599
捐赠科研通 5175907
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769817
邀请新用户注册赠送积分活动 1753209
关于科研通互助平台的介绍 1638993