In situ modulating coordination fields of single-atom cobalt catalyst for enhanced oxygen reduction reaction

部分 催化作用 金属 Atom(片上系统) 氧气 化学 光化学 材料科学 结晶学 无机化学 立体化学 计算机科学 有机化学 嵌入式系统
作者
Meihuan Liu,Jing Zhang,Hui Su,Yaling Jiang,Wanlin Zhou,Chenyu Yang,Shuowen Bo,Jun Pan,Qinghua Liu
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 1675-1675 被引量:219
标识
DOI:10.1038/s41467-024-45990-w
摘要

Abstract Single-atom catalysts, especially those with metal−N 4 moieties, hold great promise for facilitating the oxygen reduction reaction. However, the symmetrical distribution of electrons within the metal−N 4 moiety results in unsatisfactory adsorption strength of intermediates, thereby limiting their performance improvements. Herein, we present atomically coordination-regulated Co single-atom catalysts that comprise a symmetry-broken Cl−Co−N 4 moiety, which serves to break the symmetrical electron distribution. In situ characterizations reveal the dynamic evolution of the symmetry-broken Cl−Co−N 4 moiety into a coordination-reduced Cl−Co−N 2 structure, effectively optimizing the 3 d electron filling of Co sites toward a reduced d -band electron occupancy ( d 5.8 → d 5.28 ) under reaction conditions for a fast four-electron oxygen reduction reaction process. As a result, the coordination-regulated Co single-atom catalysts deliver a large half-potential of 0.93 V and a mass activity of 5480 A g metal −1 . Importantly, a Zn-air battery using the coordination-regulated Co single-atom catalysts as the cathode also exhibits a large power density and excellent stability.
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
可靠的芝麻完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.2应助blwy采纳,获得10
刚刚
1秒前
任性冰海发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
善良的樱完成签到 ,获得积分10
2秒前
小黄人应助Salut采纳,获得10
2秒前
3秒前
1111发布了新的文献求助30
4秒前
naomi发布了新的文献求助10
4秒前
852应助keyakey采纳,获得10
4秒前
神勇芝麻完成签到,获得积分10
5秒前
Orange应助Mario1025采纳,获得10
5秒前
桐桐应助qq采纳,获得10
5秒前
富程发布了新的文献求助10
6秒前
JamesPei应助hananq采纳,获得10
6秒前
地塞米松发布了新的文献求助10
7秒前
大个应助火星上的无心采纳,获得10
7秒前
KX发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
FashionBoy应助小孙同学采纳,获得10
14秒前
Daisy发布了新的文献求助10
14秒前
keyakey完成签到,获得积分10
15秒前
公西香露发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Chen完成签到,获得积分10
16秒前
1111完成签到,获得积分10
16秒前
地塞米松完成签到,获得积分10
17秒前
李健的小迷弟应助明明采纳,获得10
18秒前
zzz发布了新的文献求助10
18秒前
MiPO发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
SciGPT应助Jello采纳,获得10
19秒前
NexusExplorer应助11采纳,获得10
20秒前
搜集达人应助Daisy采纳,获得10
20秒前
整齐笑晴发布了新的文献求助10
21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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6048078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7829869
关于积分的说明 16258510
捐赠科研通 5193436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2778908
邀请新用户注册赠送积分活动 1762211
关于科研通互助平台的介绍 1644460