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
科研助理795的应助被456qwe采纳,获得10
刚刚
刚刚
初雪完成签到,获得积分0
1秒前
Akim的应助被lrui采纳,获得10
1秒前
ly完成签到,获得积分10
1秒前
超帅的寄风完成签到,获得积分20
1秒前
SSSS关注了科研通微信公众号
2秒前
小勋发布了新的文献求助10
2秒前
麦芽糖完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
CJJ发布了新的文献求助10
2秒前
DueDue0327发布了新的文献求助10
3秒前
grain关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
4秒前
英俊大橘的应助被NN采纳,获得10
4秒前
Diego完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
an关注了科研通微信公众号
5秒前
红鸟完成签到,获得积分10
6秒前
13201099463完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
didihe发布了新的文献求助10
7秒前
魍尚发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
aaa关闭了aaa的文献求助
10秒前
10秒前
科研通AI6.2的应助被小小吴采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
ly发布了新的文献求助10
10秒前
晴空万里发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
勤奋柚子完成签到,获得积分10
11秒前
刺猬hedgehog完成签到,获得积分10
11秒前
华仔的应助被vector采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
cy_ustc_uf完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Art of Interactive Teaching 600
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7800204
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9335049
关于积分的说明 20471626
捐赠科研通 7391690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326326
关于科研通互助平台的介绍 2473215
邀请新用户注册赠送积分活动 2344052