Core-shell MOF-derived Fe3C-Co-NC as high-performance ORR/OER bifunctional catalyst

双功能 过电位 催化作用 沸石咪唑盐骨架 双功能催化剂 析氧 化学工程 材料科学 咪唑酯 化学 纳米颗粒 纳米技术 无机化学 金属有机骨架 物理化学 电化学 有机化学 电极 工程类 吸附
作者
Huaqi Wang,Chenghong Sun,Enze Zhu,Chaoyang Shi,Jie Yu,Mingli Xu
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:948: 169728-169728 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2023.169728
摘要

Metal–organic framework (MOF)-derived carbon materials have emerged as important candidates in the field of catalysis because of their simple synthesis, easy construction, good conductivity, and high catalytic activity. Fe3C nanoparticles prepared from MOFs facilitate the catalytic activity of adjacent single atoms and exhibit powerful catalytic properties. In this work, a composite structured catalyst with Fe3C, Co nanoparticles, and M-Nx single atoms (M = Co, Fe) was synthesized (denoted as Fe3C-Co-NC) by constructing Fe-doped bilayer zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) with a core–shell structure, which were used as bifunctional catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). The Fe3C-Co-NC catalyst exhibits superior half-wave potential (E1/2 = 0.89 V) and overpotential (Ej=10 = 1.67 V) and outperforms the commercial Pt/C and RuO2. This result can be attributed to the high specific surface area, hierarchical pore structure, and high graphitization degree of the Fe3C-Co-NC catalyst, especially the synergistic effect between Fe3C and adjacent single-atom active sites. Specifically, the Zn–air battery assembled using the Fe3C-Co-NC catalyst displays high peak power density (203 mW cm−2) and specific capacity (815 mAh g−1) without degradation after charge/discharge cycles for 57 h. Therefore, this work offers important insights into the design and research of high-performance ORR/OER bifunctional catalysts.
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
刚刚
笨笨千亦发布了新的文献求助10
刚刚
雷欧完成签到,获得积分20
1秒前
qq发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Raizel发布了新的文献求助10
1秒前
YAYING完成签到 ,获得积分10
1秒前
林林林发布了新的文献求助10
2秒前
黎L发布了新的文献求助10
3秒前
Damocles发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
good完成签到,获得积分10
3秒前
HanlinLiu发布了新的文献求助10
3秒前
TXY完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
共享精神应助dong采纳,获得10
5秒前
勤苦的牛马应助微笑从云采纳,获得10
5秒前
6秒前
as完成签到,获得积分20
6秒前
Stealer完成签到,获得积分10
6秒前
大胆傲芙完成签到,获得积分10
6秒前
dingdingyun完成签到,获得积分10
8秒前
cyuna53应助111采纳,获得10
8秒前
8秒前
CodeCraft应助且泛轻舟采纳,获得10
9秒前
天天快乐应助勇者义彦采纳,获得30
9秒前
寒冷书雪发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
大模型应助张腾飞采纳,获得10
10秒前
不解歌完成签到 ,获得积分20
10秒前
神海发布了新的文献求助10
10秒前
结实的胡萝卜完成签到,获得积分10
11秒前
陈纸溪完成签到 ,获得积分10
12秒前
yy完成签到,获得积分10
13秒前
bkagyin应助Manta采纳,获得30
14秒前
14秒前
传奇3应助寒冷书雪采纳,获得10
15秒前
15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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5252221
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4416056
关于积分的说明 13748433
捐赠科研通 4287883
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2352691
邀请新用户注册赠送积分活动 1349487
关于科研通互助平台的介绍 1308960