Engineering the electronic structure of Fe-N/C catalyst via fluorine self-doping for enhanced oxygen reduction reaction in liquid and all-solid-state Zn-air batteries

催化作用 杂原子 兴奋剂 材料科学 化学工程 电化学 热解 纳米技术 化学 电极 有机化学 物理化学 光电子学 工程类 戒指(化学)
作者
Tianfang Yang,Ye Chen,Miao Tian,Xupo Liu,Fengxian Zhang,Jing Zhang,Kun Wang,Shuyan Gao
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:443: 141907-141907 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2023.141907
摘要

Heteroatom doping is considered as an effective approach that manipulates the local bonding environment to improve the electroactivity of Fe-N/C catalysts. Herein, the oxidation polymerization-pyrolysis approach is applied to fabricate the uniformly F-doped porous Fe-N/C catalysts (F-FeNC) through utilizing 4-fluoroaniline as a “self-doping” precursor with N and F elements simultaneously. The synergistic effect between ligand trapping and long-range interaction of F atoms provides high density of Fe-Nx active sites. The F-FeNC catalyst demonstrates superior ORR performance in alkaline media with a positive half-wave potential (E1/2) of 0.82 V, low H2O2 yield of ∼3.4% and rapid 4e− transfer process. The liquid-state Zn-air battery (ZAB) assembled with F-FeNC catalyst as air cathode delivers excellent rate capability, power density (141 mW cm−2), specific capacity (760 mAh g−1) and long-term cycle durability over 120 h. Moreover, the as-assembled all-solid-state ZAB shows excellent cycle stability at 0°∼180° bending conditions, revealing great prospects in flexible electronic device applications. Engineering the electronic structure of active sites via F self-doping provides an insightful route for designing multi-heteroatom doped Fe-N/C 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
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
无花果应助banana采纳,获得10
刚刚
顾矜应助流泪猫猫头采纳,获得10
刚刚
cloner发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
zho完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
英姑应助钟123采纳,获得10
2秒前
orixero应助愤怒的梦曼采纳,获得10
2秒前
Arreboled完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
娜娜发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
汉堡包应助sakuya采纳,获得10
4秒前
4秒前
zer0完成签到,获得积分10
4秒前
nn完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
XIN发布了新的文献求助10
4秒前
隐形曼青应助miraitowa采纳,获得10
4秒前
自信河马发布了新的文献求助10
5秒前
chutai完成签到,获得积分10
5秒前
小牛马完成签到,获得积分10
5秒前
举个栗子8发布了新的文献求助10
5秒前
klein完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Jiayou Zhang完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
牛乘风完成签到,获得积分10
7秒前
断鸿发布了新的文献求助10
8秒前
yy驳回了yxr应助
9秒前
9秒前
9秒前
简单若云发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
MacD发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
脑洞疼应助暴躁的鸽子采纳,获得10
11秒前
自信河马完成签到,获得积分10
11秒前
12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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 400
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 7616524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9191949
关于积分的说明 19698323
捐赠科研通 7189135
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271842
关于科研通互助平台的介绍 2434652
邀请新用户注册赠送积分活动 2266873