已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

A metal-free bifunctional electrocatalyst for oxygen reduction and oxygen evolution reactions

电催化剂 双功能 析氧 催化作用 气凝胶 碳纤维 化学工程 石墨烯 金属 化学 电池(电) 贵金属 热解 电极 材料科学 无机化学 纳米技术 电化学 有机化学 复合材料 冶金 复合数 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Jintao Zhang,Zhenghang Zhao,Zhenhai Xia,Liming Dai
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:10 (5): 444-452 被引量:3050
标识
DOI:10.1038/nnano.2015.48
摘要

The oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) are traditionally carried out with noble metals (such as Pt) and metal oxides (such as RuO₂ and MnO₂) as catalysts, respectively. However, these metal-based catalysts often suffer from multiple disadvantages, including high cost, low selectivity, poor stability and detrimental environmental effects. Here, we describe a mesoporous carbon foam co-doped with nitrogen and phosphorus that has a large surface area of ∼1,663 m(2) g(-1) and good electrocatalytic properties for both ORR and OER. This material was fabricated using a scalable, one-step process involving the pyrolysis of a polyaniline aerogel synthesized in the presence of phytic acid. We then tested the suitability of this N,P-doped carbon foam as an air electrode for primary and rechargeable Zn-air batteries. Primary batteries demonstrated an open-circuit potential of 1.48 V, a specific capacity of 735 mAh gZn(-1) (corresponding to an energy density of 835 Wh kgZn(-1)), a peak power density of 55 mW cm(-2), and stable operation for 240 h after mechanical recharging. Two-electrode rechargeable batteries could be cycled stably for 180 cycles at 2 mA cm(-2). We also examine the activity of our carbon foam for both OER and ORR independently, in a three-electrode configuration, and discuss ways in which the Zn-air battery can be further improved. Finally, our density functional theory calculations reveal that the N,P co-doping and graphene edge effects are essential for the bifunctional electrocatalytic activity of our material.
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
wjm完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
天真的易蓉完成签到,获得积分10
1秒前
Fann发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
5秒前
xiaohu发布了新的文献求助10
6秒前
欣慰猕猴桃应助jianke采纳,获得10
7秒前
pollen06完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
ding应助暴走的龅牙采纳,获得10
18秒前
科研小白发布了新的文献求助10
18秒前
阿瓜师傅完成签到 ,获得积分10
22秒前
毛毛956发布了新的文献求助30
23秒前
23秒前
yyy应助jianke采纳,获得10
25秒前
科研通AI6.1应助乔伊Y采纳,获得50
28秒前
yyy完成签到,获得积分10
29秒前
zz完成签到,获得积分10
30秒前
33秒前
Fann完成签到,获得积分10
35秒前
jianke发布了新的文献求助10
40秒前
40秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
乔伊Y完成签到,获得积分20
44秒前
领导范儿应助莫喜欢采纳,获得10
45秒前
科研通AI6.4应助momo采纳,获得100
48秒前
李健的小迷弟应助净净采纳,获得10
49秒前
53秒前
hhh完成签到,获得积分10
53秒前
55秒前
NexusExplorer应助冰雪痕采纳,获得10
55秒前
徐恭完成签到 ,获得积分10
56秒前
hhh发布了新的文献求助10
58秒前
研友_nvGy2Z发布了新的文献求助10
1分钟前
stringz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
天真的易蓉关注了科研通微信公众号
1分钟前
1分钟前
天天快乐应助舒服的鱼采纳,获得10
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6339628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8154883
关于积分的说明 17134930
捐赠科研通 5395161
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2858751
邀请新用户注册赠送积分活动 1836523
关于科研通互助平台的介绍 1686767