Highly dispersed ultrasmall iron phthalocyanine molecule clusters confined by mesopore-rich N-doped hollow carbon nanospheres for efficient oxygen reduction reaction and Zn-air battery

酞菁 催化作用 电催化剂 介孔材料 塔菲尔方程 化学工程 电池(电) 碳纤维 材料科学 分子 纳米技术 化学 电极 无机化学 复合数 有机化学 物理化学 电化学 复合材料 工程类 物理 功率(物理) 量子力学
作者
Hang Zhang,Zikuan Zhang,Zhen Zhang,Yongfeng Li,Ying Hou,Peizhi Liu,Bingshe Xu,Haixia Zhang,Yanzhen Liu,Junjie Guo
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:469: 143996-143996 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143996
摘要

Iron phthalocyanine (FePc) has attracted extensive attention due to its unique planar symmetric Fe-N4 sites, which are considered to be the ideal active sites for oxygen reduction reaction (ORR) catalysis. However, the electrocatalytic performance of FePc is still unsatisfactory due to its low intrinsic activity, inadequate exposure and low utilization rate of Fe-N4 active sites. Herein, we synthesize a novel hybrid catalyst (FePc-NHCS-500) by coupling dispersed FePc molecule clusters into the defect-rich nitrogen-doped hollow porous carbon spheres (NHCS). Benefiting from the confining effect of mesopores in the NHCS, the well dispersed ultrasmall FePc molecule clusters exhibit excellent ORR performance with Tafel slope of 41 mV dec−1, half-wave potential (E1/2) of 0.94 V and kinetic current density (Jk) of 25.39 mA cm−2 at 0.9 V. Moreover, the as-assembled Zn-air battery (ZAB) using the FePc-NHCS-500 electrocatalyst as air electrode exhibits excellent performance, with open circuit voltage (OCV) of 1.524 V, peak-power density of 230 mW cm−2 and specific capacity of 808.7 mAh g−1. This work not only designs a non-noble metal catalyst with excellent ORR performance, but also makes reasonable guidance for the practical application of the catalyst in renewable energy storage and conversion.
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
于YH发布了新的文献求助10
刚刚
直率的冰双完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.2应助子慕i采纳,获得10
刚刚
皮汤汤发布了新的文献求助10
1秒前
NguyenRe18完成签到,获得积分10
1秒前
青年才俊发布了新的文献求助10
1秒前
jenlaka完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
檀兮尔完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
CodeCraft应助太叔十三采纳,获得30
2秒前
2秒前
ffff发布了新的文献求助30
2秒前
BlingBling发布了新的文献求助10
3秒前
风吹麦田应助Guko采纳,获得20
3秒前
科研通AI6.4应助Hollen采纳,获得10
3秒前
囚徒完成签到,获得积分10
3秒前
嘿嘿完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
上官若男应助mylordII采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
NexusExplorer应助碧蓝傲蕾采纳,获得10
5秒前
256666完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.3应助GTL采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助时安采纳,获得10
6秒前
6秒前
qp脚皮发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
调皮紫文发布了新的文献求助10
7秒前
byzhao19完成签到,获得积分10
8秒前
慕青应助干净的东蒽采纳,获得10
8秒前
木耳发布了新的文献求助10
8秒前
橘子完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
xy发布了新的文献求助10
10秒前
10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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6155499
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7983945
关于积分的说明 16590097
捐赠科研通 5265611
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2809876
邀请新用户注册赠送积分活动 1789992
关于科研通互助平台的介绍 1657494