Regulation of d‐Orbital Electron in Fe‐N4 by High‐Entropy Atomic Clusters for Highly Active and Durable Oxygen Reduction Reaction

材料科学 氧还原反应 电子 氧气 原子物理学 化学物理 纳米技术 物理 量子力学 电极 电化学
作者
Gege Yang,Hairui Cai,Nan Zhang,Bin Wang,Chao Liang,Shengli Zhang,Zhimao Yang,Shengchun Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (46) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/adfm.202407775
摘要

Abstract Simultaneously improving activity and stability is a crucial yet challenge in the development of metallic single‐atom‐based catalysts. In current work, a novel approach is introduced to address this issue by combining post‐adsorption and secondary pyrolysis techniques to create a synergistic catalytic system, in which the single atoms (SAs) Fe sites played in the NC matrix (Fe─NC) are coupled with high‐entropy atomic clusters (HEACs). Theoretical calculations reveal that the incorporation of HEACs lead to a rehybridization of the 3d orbital configuration of Fe‐N 4 , which helps to balance the adsorption/desorption energy of oxygenated intermediates. In situ spectroscopy further reveals that the rate‐limiting step of OH * desorption on HEAC/Fe─NC in oxygen reduction reaction (ORR) is more facile compared to atomic Fe─NC, implying a higher ORR activity. Moreover, the synergistic effect of diffusion activation barriers and configuration entropy contributes to the structural stability of HEAC/Fe─NC, resulting in remarkable durability. Consequently, this unique catalyst exhibits half‐wave potentials of 0.927 and 0.828 V in an aqueous solution of KOH (0.1 m ) and HClO 4 (0.1 m ), respectively, along with excellent durability. The findings propose a novel strategy for modulating the electronic structure of metallic SAs catalysts and enhancing their stability through strong interactions between SAs and HEACs.
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
qq完成签到 ,获得积分0
8秒前
abc完成签到 ,获得积分0
10秒前
小新完成签到 ,获得积分10
11秒前
CQ完成签到 ,获得积分10
13秒前
凡华完成签到 ,获得积分10
13秒前
lxxxx完成签到 ,获得积分10
17秒前
氧化没完成签到 ,获得积分10
19秒前
陈洋完成签到 ,获得积分10
22秒前
神奇五子棋完成签到 ,获得积分10
24秒前
蝴蝶结教教主完成签到,获得积分10
27秒前
霸气芫完成签到 ,获得积分10
27秒前
pengyh8完成签到 ,获得积分10
29秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
30秒前
Jasper应助紫色奶萨采纳,获得10
30秒前
满鑫完成签到,获得积分10
31秒前
Ava应助拉长的代秋采纳,获得10
32秒前
Sissi完成签到,获得积分10
32秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
风中的向卉完成签到 ,获得积分10
37秒前
WSY完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
阿曼尼完成签到 ,获得积分10
42秒前
紫色奶萨发布了新的文献求助10
45秒前
悟空完成签到 ,获得积分10
48秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
49秒前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
52秒前
厚德载物完成签到 ,获得积分10
55秒前
55秒前
aspect完成签到 ,获得积分10
55秒前
yjk发布了新的文献求助10
1分钟前
daixan89完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小玉瓜完成签到,获得积分10
1分钟前
小何发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
风格完成签到,获得积分10
1分钟前
Dayon发布了新的文献求助10
1分钟前
v0id应助太渊采纳,获得10
1分钟前
山野完成签到,获得积分10
1分钟前
东北三省完成签到,获得积分10
1分钟前
Yy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1500
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7506059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9095255
关于积分的说明 19405599
捐赠科研通 7113582
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3251737
关于科研通互助平台的介绍 2421060
邀请新用户注册赠送积分活动 2237794