Copper-involved highly efficient oxygen reduction reaction in both alkaline and acidic media

催化作用 化学 氮气 无机化学 氧还原反应 过渡金属 氧化态 限制电流 化学工程 电化学 物理化学 电极 有机化学 工程类
作者
Zehua Yang,Kaiyue Jiang,Gangsheng Tong,Changchun Ke,Haofei Wu,Pan Liu,Jichao Zhang,Huiping Ji,Jinhui Zhu,Chenbao Lu,Xiaodong Zhuang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:437: 135377-135377 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135377
摘要

Oxygen reduction reaction (ORR) plays a significant role in many renewable energy storage and conversion devices. Various kinds of transition metal-based electrocatalysts were developed to promote the ORR. Among them, Cu-based catalysts were rarely studied due to their intrinsic de-active feature in bulk state, especially in acidic medium. In this work, single Cu atoms and Cu clusters-anchored nitrogen-doped porous carbons are rationally developed. As electrocatalysts for ORR, half-wave potential (E1/2) of 0.88 V and diffusion limiting current density (JL) of 5.88 mA cm−2 can be achieved in 0.1 M KOH, exceeding the most of reported non-precious catalysts and commercial Pt/C. Significantly, as-prepared catalysts exhibit the state-of-the-art performance in acidic medium among all of reported Cu-based catalysts with the E1/2 of 0.80 V and JL of 5.86 mA cm−2. Theoretical calculations indicate that the nitrogen-coordinated Cu atoms are the dominating active sites, and the neighboring Cu cluster increases the electron density of d orbitals of single-Cu-atom, which weakened the O-O interaction, thus further boost ORR performance. This work not only presents a facile strategy to fabricate efficient catalysts but also identifies the great potential of Cu based materials for ORR in both alkaline and acidic media.
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
田様应助CHEN采纳,获得10
1秒前
1秒前
yuyu发布了新的文献求助10
3秒前
蒹葭苍苍完成签到,获得积分10
3秒前
大个应助yongjie20031121采纳,获得10
4秒前
淡定从凝发布了新的文献求助10
5秒前
风清扬应助haha采纳,获得10
6秒前
米米米完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
pie发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
13秒前
13秒前
vivia发布了新的文献求助30
14秒前
tjzbw完成签到,获得积分10
18秒前
CHEN发布了新的文献求助10
20秒前
67777发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
ding应助花花采纳,获得10
22秒前
美满鸭子完成签到,获得积分10
22秒前
来来发布了新的文献求助10
24秒前
思源应助魔幻的火采纳,获得10
25秒前
竹子完成签到,获得积分10
27秒前
白许四十完成签到,获得积分10
30秒前
科目三应助yongjie20031121采纳,获得10
30秒前
闪闪小小完成签到 ,获得积分10
31秒前
顾矜应助67777采纳,获得10
31秒前
haha完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
初夏的风完成签到,获得积分10
34秒前
阿尼完成签到 ,获得积分10
36秒前
迷人的不正完成签到 ,获得积分10
36秒前
打打应助Imp采纳,获得10
37秒前
xzy998应助负责的沛柔采纳,获得10
37秒前
赵辉完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
ddli发布了新的文献求助10
40秒前
淡然的铭完成签到,获得积分10
41秒前
六个核桃完成签到,获得积分10
42秒前
香蕉短靴完成签到 ,获得积分10
45秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3994202
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534683
关于积分的说明 11266214
捐赠科研通 3274605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806394
邀请新用户注册赠送积分活动 883273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809724