Engineering Co‐N‐Cr Cross‐Interfacial Electron Bridges to Break Activity‐Stability Trade‐Off for Superdurable Bifunctional Single Atom Oxygen Electrocatalysts

双功能 氧气 化学 氧原子 电子 材料科学 纳米技术 催化作用 分子 有机化学 物理 量子力学
作者
Yunlong Zhang,Bo Liu,Yunkun Dai,Lixiao Shen,Pan Guo,Yunfei Xia,Ziyu Zhang,Fantao Kong,Lei Zhao,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (15) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/ange.202400577
摘要

Abstract Atomically dispersed metal‐nitrogen‐carbon (M‐N‐C) catalysts have exhibited encouraging oxygen reduction reaction (ORR) activity. Nevertheless, the insufficient long‐term stability remains a widespread concern owing to the inevitable 2‐electron byproducts, H 2 O 2 . Here, we construct Co‐N‐Cr cross‐interfacial electron bridges (CIEBs) via the interfacial electronic coupling between Cr 2 O 3 and Co‐N‐C, breaking the activity‐stability trade‐off. The partially occupied Cr 3d‐orbitals of Co‐N‐Cr CIEBs induce the electron rearrangement of CoN 4 sites, lowering the Co‐OOH* antibonding orbital occupancy and accelerating the adsorption of intermediates. Consequently, the Co‐N‐Cr CIEBs suppress the two‐electron ORR process and approach the apex of Sabatier volcano plot for four‐electron pathway simultaneously. As a proof‐of‐concept, the Co‐N‐Cr CIEBs is synthesized by the molten salt template method, exhibiting dominant 4‐electron selectively and extremely low H 2 O 2 yield confirmed by Damjanovic kinetic analysis. The Co‐N‐Cr CIEBs demonstrates impressive bifunctional oxygen catalytic activity (▵E=0.70 V) and breakthrough durability including 100 % current retention after 10 h continuous operation and cycling performance over 1500 h for Zn‐air battery. The hybrid interfacial configuration and the understanding of the electronic coupling mechanism reported here could shed new light on the design of superdurable M‐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
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
虚幻的芷珊完成签到,获得积分10
1秒前
clio完成签到,获得积分10
1秒前
ri_290发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
所所应助耍酷问兰采纳,获得10
2秒前
scuter发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
渺渺发布了新的文献求助10
4秒前
jwjzsznb发布了新的文献求助50
4秒前
4秒前
阳光的衫发布了新的文献求助10
5秒前
爆爆发布了新的文献求助10
5秒前
stop here完成签到,获得积分10
5秒前
bkagyin应助scuter采纳,获得10
7秒前
思源应助Genius采纳,获得10
7秒前
啵啵龙完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
酷波er应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
乐乐应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
大个应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
科研通AI6应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
小二郎应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
深情安青应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
小蘑菇应助HUYAOWEI采纳,获得10
10秒前
wxyshare应助HUYAOWEI采纳,获得20
10秒前
zzzzzzzzzzzz完成签到,获得积分10
10秒前
爆爆完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
可爱藏今发布了新的文献求助10
11秒前
Sy发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
开朗楼房完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
zzxr完成签到,获得积分10
15秒前
濛嘻嘻发布了新的文献求助10
15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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5594302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4679974
关于积分的说明 14812661
捐赠科研通 4646837
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2534882
邀请新用户注册赠送积分活动 1502862
关于科研通互助平台的介绍 1469497