Synthesis of nitrogen-doped onion-like carbon and its use in carbon-based CoFe binary non-precious-metal catalysts for oxygen-reduction

碳纤维 催化作用 氮气 材料科学 金属 氧气 贵金属 氧还原反应 兴奋剂 还原(数学) 氧还原 无机化学 化学工程 化学 冶金 有机化学 电极 复合材料 电化学 物理化学 复合数 工程类 几何学 数学 光电子学
作者
Gang Wu,Mark Nelson,Shuguo Ma,Hui Meng,Guofeng Cui,Pei Kang Shen
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:49 (12): 3972-3982 被引量:232
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2011.05.036
摘要

Nitrogen-doped onion-like carbon-rich materials were synthesized by heat treatment of a "hybrid" containing hexamethylene diamine complex in the presence of Co and Fe species while preparing non-precious metal electrocatalyst for oxygen-reduction. As demonstrated by electrochemical rotating disk electrode and fuel cell tests, the binary CoFe-based catalyst containing graphitized onion-like carbon nanostructures provides for improved performance relative to the single Fe-based catalyst in which no such carbon structure was observed. In the binary catalysts, variation of the ratios of Co to Fe and the total metal loading during the synthesis leads to a markedly different activity and four-electron selectivity for oxygen reduction. The optimized binary catalyst was studied in fuel cell lifetime tests using both constant current and voltage models, showing a good combination of activity and durability. Possible reasons for the improved performance of the CoFe-based binary catalyst are discussed. The graphitized onion-like carbon structure exclusively derived from Co in this work may be providing a robust matrix to host non-precious metal active sites, which would prevent water flooding of them, and increase the resistance to oxidative attack in the oxygen cathode, thereby leading to an improvement in performance durability.

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
lj发布了新的文献求助10
刚刚
在水一方应助怕黑的凝旋采纳,获得10
刚刚
刚刚
Harper完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
张路完成签到 ,获得积分10
1秒前
yves2333发布了新的文献求助20
1秒前
斯文败类应助婷婷吴采纳,获得10
2秒前
Orange应助oyx53采纳,获得30
2秒前
ceci完成签到,获得积分10
2秒前
英俊的铭应助lisastream采纳,获得10
3秒前
陈美宏完成签到,获得积分10
4秒前
见澈完成签到,获得积分20
4秒前
修马儿完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
乐乐应助kassy采纳,获得10
4秒前
李爱国应助收手吧大哥采纳,获得10
4秒前
5秒前
张十一完成签到,获得积分20
5秒前
Furina完成签到,获得积分10
5秒前
子衿发布了新的文献求助10
5秒前
活吞鲨鱼发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
一寒完成签到,获得积分10
7秒前
光亮锦程完成签到,获得积分10
7秒前
香蕉书兰完成签到,获得积分10
8秒前
张十一发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
三七发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
小马甲应助清和月采纳,获得10
9秒前
9秒前
深情安青应助三金采纳,获得10
9秒前
喝可乐的萝卜兔完成签到 ,获得积分10
10秒前
suliuyin应助香蕉书兰采纳,获得10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
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 5749224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5456884
关于积分的说明 15362980
捐赠科研通 4888661
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2628626
邀请新用户注册赠送积分活动 1576952
关于科研通互助平台的介绍 1533670