Fe/N co-doped hierarchically porous carbon on N-doped carbon nanotubes towards oxygen reduction reaction

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作者
Jin Lin,Yuhong Du,Guangping Wu,Chao Wang,Li Guo,Yanzhong Wang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier]
卷期号:48 (2): 640-647 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.09.282
摘要

Rational design of efficient and durable non-noble transition metal doped carbon-based oxygen reduction electrocatalysts is the key to reduce catalyst cost and optimize fuel cell performance. Herein, hierarchically porous Fe/N co-doped porous carbon on N doped carbon nanotubes (Fe/N-C@NCNTs) are prepared via the pyrolysis of Fe-doped ZIF-8 embedded on polypyrrole nanotubes (PNTs). The as-prepared Fe/N-C@NCNTs electrocatalyst exhibits the limit current density of 5.7 mA cm−2 and the half-wave potential of 0.84 V (vs. RHE), indicating the excellent oxygen reduction performance. Furthermore, the electrocatalytic activity of Fe/N-C@NCNTs is only reduced by 7% after 650 min of the stability test. The remarkable oxygen reduction performance is attributed to the synergistic effects of abundant Fe-Nx-C active sites, high graphitization degree and hierarchically porous structure of electrocatalyst.
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