Fluorine‐doped Carbon Support Enables Superfast Oxygen Reduction Kinetics by Breaking the Scaling Relationship

催化作用 电化学 化学 碳纤维 旋转圆盘电极 氧气 兴奋剂 动力学 电极 电化学能量转换 化学工程 无机化学 纳米技术 材料科学 物理化学 有机化学 物理 光电子学 量子力学 复合数 工程类 复合材料 循环伏安法
作者
Jinhui Liang,Lecheng Liang,Binwen Zeng,Binbin Feng,Li Du,Xiaoyi Qiu,Yian Wang,Huiyu Song,Shijun Liao,Minhua Shao,Zhiming Cui
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (47)
标识
DOI:10.1002/ange.202412825
摘要

Abstract It is well‐established that Pt‐based catalysts suffer from the unfavorable linear scaling relationship (LSR) between *OOH and *OH (ΔG(*OOH)=ΔG(*OH)+3.2±0.2 eV) for the oxygen reduction reaction (ORR), resulting in a great challenge to significantly reduced ORR overpotentials. Herein, we propose a universal and feasible strategy of fluorine‐doped carbon supports, which optimize interfacial microenvironment of Pt‐based catalysts and thus significantly enhance their reactive kinetics. The introduction of C−F bonds not only weakens the *OH binding energy, but also stabilizes the *OOH intermediate, resulting in a break of LSR. Furthermore, fluorine‐doped carbon constructs a local super‐hydrophobic interface that facilitates the diffusion of H 2 O and the mass transfer of O 2 . Electrochemical tests show that the F‐doped carbon‐supported Pt catalysts exhibit over 2‐fold higher mass activities than those without F modification. More importantly, those catalysts also demonstrate excellent stability in both rotating disk electrode (RDE) and membrane electrode assembly (MEA) tests. This study not only validates the feasibility of tuning the electrocatalytic microenvironment to improve mass transport and to break the scaling relationship, but also provides a universal catalyst design paradigm for other gas‐involving electrocatalytic reactions.
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
小生不才发布了新的文献求助20
刚刚
鳗鱼盼夏完成签到,获得积分10
刚刚
momo发布了新的文献求助10
刚刚
hahage完成签到,获得积分10
刚刚
思源应助W小葱采纳,获得10
1秒前
1秒前
am完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
忧郁的笙完成签到,获得积分10
1秒前
SciGPT应助杨小豆采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
orixero应助含糊的之味采纳,获得10
3秒前
3秒前
望TIAN完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
笑笑完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
大冰完成签到,获得积分10
4秒前
novi完成签到,获得积分10
4秒前
titi发布了新的文献求助10
4秒前
见雨鱼完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
哎哟很烦完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Hello应助zyd采纳,获得10
6秒前
哈力栗发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
xiaobai应助luul采纳,获得10
6秒前
尊敬的芷卉完成签到,获得积分10
6秒前
kexuezhongxinhu完成签到 ,获得积分10
6秒前
文杰发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
kyf发布了新的文献求助10
7秒前
fanfan发布了新的文献求助10
7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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 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 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5327126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4467261
关于积分的说明 13900385
捐赠科研通 4359816
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2394793
邀请新用户注册赠送积分活动 1388362
关于科研通互助平台的介绍 1359091