Microwave-Assisted Synthesis of High-Performance Fe–N–C Electrocatalyst for Proton Exchange Membrane Fuel Cells

电催化剂 质子交换膜燃料电池 微波食品加热 燃料电池 材料科学 质子 化学工程 化学 工程类 电化学 电极 物理 物理化学 电信 核物理学
作者
Mingjun Xu,Jin Zhao,Meiling Xiao,Changpeng Liu,Wei Xing
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (25): 10568-10576 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.4c03034
摘要

Pyrolyzed iron and nitrogen codoped carbon materials (Fe–N–C) with atomically dispersed Fe-Nx sites have received extensive attention as a highly promising alternative to Pt for oxygen reduction reaction (ORR), yet there remains a considerable performance gap between them. To further improve the catalytic performance of Fe–N–C catalysts, we herein developed a microwave-assisted method to improve both the active site density (SD) and intrinsic activity, thus achieving outstanding ORR activity. The in situ generated Fe precipitation is beneficial to improve the doping efficiency of Fe and the subsequent formation of synergetic active sites, leading to increased SD. Both the X-ray absorption spectroscopy and operando Raman confirmed the copresence of atomic Fe moieties and nanoclusters, in which the nanoclusters synergically promote the activity of the single atomic sites. The enriched synergetic active sites endow the as-prepared catalyst with excellent performance by showing a current density of 42 mA cm–2 at 0.9 V in a proton exchange membrane fuel cell, approaching the DOE 2025 target. This work not only affords a highly active ORR catalyst but also provides a simple and potentially scale-up approach to 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
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
刚刚
刚刚
Charety完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
DAJI完成签到,获得积分10
3秒前
呆萌安萱发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
Aldosong发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
田様应助简单乐荷采纳,获得10
4秒前
kingwill应助ranj采纳,获得20
5秒前
雨下着的坡道完成签到,获得积分10
5秒前
moonlight发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
紧张的绿茶完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
何处芳歇完成签到,获得积分10
5秒前
强小强完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
幸福萝发布了新的文献求助10
8秒前
满天星发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
YY再摆烂发布了新的文献求助10
8秒前
yeah完成签到,获得积分10
8秒前
呆萌安萱完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
李爱国应助Aurora采纳,获得10
10秒前
YXWU发布了新的文献求助10
10秒前
111完成签到 ,获得积分10
10秒前
ss完成签到,获得积分10
11秒前
季节完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI5应助艾云欣采纳,获得10
11秒前
飘逸果汁发布了新的文献求助10
12秒前
小马甲应助Aldosong采纳,获得10
13秒前
墨小瑟发布了新的文献求助10
13秒前
Firmian发布了新的文献求助10
13秒前
13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
First-in-human transcontinental telesurgery collaboration for high intensity-focused ultrasound: a new era in globalizing focal treatment for prostate cancer 1000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4556046
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3984207
关于积分的说明 12334896
捐赠科研通 3654247
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2012973
邀请新用户注册赠送积分活动 1047983
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 936438