Boosting Electrocatalytic Activity of Single Atom Catalysts Supported on Nitrogen-Doped Carbon through N Coordination Environment Engineering.

催化作用 电催化剂 材料科学 化学 化学工程 石墨烯 Boosting(机器学习) 氧还原反应 无机化学 纳米技术 组合化学 电化学 多相催化 碳纤维
作者
Xiaoran Zhang,Xiaomin Xu,Sixian Yao,Chao Hao,Can Pan,Xue Xiang,Zhi Qun Tian,Pei Kang Shen,Zongping Shao,San Ping Jiang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:: e2105329-e2105329
标识
DOI:10.1002/smll.202105329
摘要

Nonprecious group metal (NPGM)-based single atom catalysts (SACs) hold a great potential in electrocatalysis and dopant engineering has been extensively exploited to boost their catalytic activity, while the coordination environment of dopant, which also significantly affects the electronic structure of SACs, and consequently their electrocatalytic performance, have been largely ignored. Here, by adopting a precursor modulation strategy, the authors successfully synthesize single cobalt atom catalysts embedded in nitrogen-doped carbon, Co-N/C, with similar overall Co and N concentrations but different N types, that is, pyridinic N (NP ), graphitic N (NG ), and pyrrolic N (NPY ). Co-N/C with the Co-N4 moieties coordinated with NG displays far superior activity for oxygen reduction (ORR) and evolution reactions, and superior activity and stability in both zinc-air batteries and proton exchange membrane fuel cells. Density functional theory calculation indicates that coordinated N species in particular NG functions as electron donors to the Co core of Co-N4 active sites, leading to the downshift of d-band center of Co-N4 and weakening the binding energies of the intermediates on Co-N4 sites, thus, significantly promoting catalytic kinetics and thermodynamics for ORR in a full pH range condition.
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
11应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
11应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
鸣蜩阿六发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
re完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
医者修心发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
二建完成签到 ,获得积分10
5秒前
大模型应助乾君采纳,获得30
5秒前
ShowMaker应助饱满的海秋采纳,获得10
5秒前
cccc完成签到,获得积分10
6秒前
香蕉觅云应助从容飞阳采纳,获得10
6秒前
cccc发布了新的文献求助10
9秒前
pimzit完成签到,获得积分20
9秒前
无问完成签到,获得积分10
10秒前
WW发布了新的文献求助10
11秒前
owoow发布了新的文献求助10
11秒前
失眠小蜜蜂完成签到,获得积分10
11秒前
Mrivy完成签到,获得积分10
11秒前
Lucas应助回信采纳,获得10
12秒前
洪东智完成签到,获得积分10
12秒前
Z777完成签到,获得积分10
12秒前
詹姆斯发布了新的文献求助10
15秒前
脑洞疼应助wtf采纳,获得10
15秒前
ok发布了新的文献求助10
16秒前
朴素的不弱完成签到,获得积分10
17秒前
斯丢w完成签到,获得积分10
18秒前
月月鸟完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
宋雪芹完成签到 ,获得积分10
19秒前
你的益达ymh完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
杨呆呆完成签到,获得积分10
20秒前
NAMU发布了新的文献求助10
23秒前
清水胖子完成签到,获得积分10
23秒前
个性的紫菜应助默默惋清采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Classics in Total Synthesis IV 400
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 3145597
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2797033
关于积分的说明 7822546
捐赠科研通 2453369
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305607
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627514
版权声明 601464