Modest modulation on the electronic structure of Co9S8 by vanadium doping for high-performance rechargeable Zn–air batteries

双功能 兴奋剂 催化作用 材料科学 阴极 化学工程 析氧 氧气 无机化学 光电子学 纳米技术 化学 冶金 物理化学 电极 电化学 有机化学 工程类
作者
Lin Wu,Shuxin Li,Lixiang Li,Han Zhang,Lin Tao,Peng Geng,Haiming Yang,Weimin Zhou,Chengguo Sun,Dongying Ju,Baigang An
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:324: 122250-122250 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.122250
摘要

Rechargeable Zn-air batteries (ZABs) have been attracting research interests worldwide owing to their high energy density, as well as the good safety and low cost. However, the lack of highly active bifunctional electrocatalysts for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) at air cathode seriously hinders its developments. Herein, a vanadium doped Co9S8 (V-Co9S8) nanoparticles encapsulated in the nitrogen-doped porous carbon nanoflowers (NFs) has been prepared by an innovative double-solvent approach (DSA) that can precisely control the level of vanadium doping. The magnetic measurements and the theoretical calculation consistently demonstrate that the spin state of Co can be optimized by tuning the vanadium doping level. The spin-state modulation raises the d-band center of Co and enables the enhanced Co-S covalency in V-Co9S8, which balances the adsorption/desorption of oxygen intermediates and finally accelerates the oxygen redox kinetic. As a result, V-Co9S8 serving as a cost-effectively bifunctional catalyst for the cathode of a rechargeable ZAB, supplies a superb power density of 345 mW cm−2, an energy density of 814 mAh gZn−1 and a super durability with a stable operation of 840 cycles, which outperforms the noble metal catalyst (Pt/C and RuO2) and the most Co based catalysts reported recently.
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
5秒前
念之完成签到 ,获得积分10
5秒前
刘晓强发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
天天快乐应助ssss采纳,获得10
7秒前
7秒前
10秒前
Daodao发布了新的文献求助10
11秒前
麻薯奶茶发布了新的文献求助10
12秒前
MLF发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI2S应助whuhustwit采纳,获得10
13秒前
15秒前
qwer完成签到,获得积分10
16秒前
渭南第一大帅逼完成签到,获得积分10
16秒前
mouxq发布了新的文献求助10
17秒前
万能图书馆应助Yue采纳,获得10
17秒前
田様应助害羞的聪健采纳,获得10
19秒前
来苏儿发布了新的文献求助10
20秒前
lanheqingniao完成签到,获得积分10
20秒前
害羞的聪健完成签到,获得积分20
23秒前
MY发布了新的文献求助10
25秒前
我能读懂文献完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
27秒前
sijin1216完成签到,获得积分10
28秒前
1111完成签到,获得积分20
28秒前
28秒前
LLL发布了新的文献求助10
28秒前
传奇3应助清梦采纳,获得10
28秒前
29秒前
汉堡包应助张可采纳,获得10
29秒前
1111发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
小熊饼干完成签到,获得积分10
31秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
啊啊啊啊发布了新的文献求助10
32秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
安然僧应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Injection and Compression Molding Fundamentals 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 650
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3422593
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3022859
关于积分的说明 8902954
捐赠科研通 2710376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1486403
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 687061
邀请新用户注册赠送积分活动 682285