Dual Single‐Atomic Ni‐N4 and Fe‐N4 Sites Constructing Janus Hollow Graphene for Selective Oxygen Electrocatalysis

材料科学 电催化剂 石墨烯 氧气 杰纳斯 对偶(语法数字) 氧还原反应 纳米技术 无机化学 电极 物理化学 电化学 化学 有机化学 文学类 艺术
作者
Jiangyue Chen,Hao Li,Chuang Fan,Qingwei Meng,Yawen Tang,Xiaoyu Qiu,Gengtao Fu,Tianyi Ma
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (30) 被引量:477
标识
DOI:10.1002/adma.202003134
摘要

Nitrogen-coordinated metal single atoms in carbon have aroused extensive interest recently and have been growing as an active research frontier in a wide range of key renewable energy reactions and devices. Herein, a step-by-step self-assembly strategy is developed to allocate nickel (Ni) and iron (Fe) single atoms respectively on the inner and outer walls of graphene hollow nanospheres (GHSs), realizing separate-sided different single-atom functionalization of hollow graphene. The Ni or Fe single atom is demonstrated to be coordinated with four N atoms via the formation of a Ni-N4 or Fe-N4 planar configuration. The developed Ni-N4 /GHSs/Fe-N4 Janus material exhibits excellent bifunctional electrocatalytic performance, in which the outer Fe-N4 clusters dominantly contribute to high activity toward the oxygen reduction reaction (ORR), while the inner Ni-N4 clusters are responsible for excellent activity toward the oxygen evolution reaction (OER). Density functional theory calculations demonstrate the structures and reactivities of Fe-N4 and Ni-N4 for the ORR and OER. The Ni-N4 /GHSs/Fe-N4 endows a rechargeable Zn-air battery with excellent energy efficiency and cycling stability as an air-cathode, outperforming that of the benchmark Pt/C+RuO2 air-cathode. The current work paves a new avenue for precise control of single-atom sites on carbon surface for the high-performance and selective electrocatalysts.
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
bkagyin应助mSnBmaterial采纳,获得10
刚刚
刚刚
李健的小迷弟应助flymove采纳,获得10
刚刚
田様应助火山采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
共享精神应助bbdd2334采纳,获得10
3秒前
maymei发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小苹果发布了新的文献求助10
5秒前
心灵美凌柏完成签到,获得积分20
5秒前
Jasper应助现代子默采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助beiest采纳,获得200
7秒前
8秒前
豆包完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
北纬工人发布了新的文献求助10
9秒前
jackie发布了新的文献求助10
11秒前
王讯完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
cctv18完成签到,获得积分0
12秒前
吴云鹏完成签到,获得积分10
13秒前
大个应助jackie采纳,获得20
15秒前
个性的糖豆发布了新的文献求助150
15秒前
xiaojia完成签到,获得积分10
15秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Owen应助annali采纳,获得10
15秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
柯一一应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
不知道标题是什么 500
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3962134
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3508388
关于积分的说明 11140655
捐赠科研通 3241036
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1791184
邀请新用户注册赠送积分活动 872809
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803371