Mechano-thermal milling synthesis of atomically dispersed platinum with spin polarization induced by cobalt atoms towards enhanced oxygen reduction reaction

材料科学 塔菲尔方程 催化作用 氧气 化学工程 纳米技术 物理化学 电化学 电极 冶金 化学 有机化学 工程类
作者
Yafei Cheng,Xinyi Gong,Tao Shi,Lulu Hu,Wenxiang Zhu,Meng Wang,Jie Shi,Fan Liao,Hongbo Geng,Mingwang Shao
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:98: 107341-107341 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107341
摘要

Tuning the local spin configurations of single-atom electrocatalysts holds enormous promise in boosting the oxygen reduction reaction (ORR), but still fills with challenging of lacking efficient means. Herein, a binary-atom catalyst (PtCo-NC) consisting of atomically dispersed Pt and Co on nitrogen doped carbon is rationally designed and synthesized by a mechano-thermal milling method. Theoretical calculations reveal that the introduction of atomically dispersed Co results in spin polarization of adjacent Pt atoms, which optimizes the absorption energy and lowers the energy barrier of the rate-determining step, thus accelerating oxygen catalyzed reaction kinetics for PtCo-NC. As a consequence, the constructed PtCo-NC possesses an outstanding ORR performance with a positive half-wave potential (0.85 V), large kinetic current density (83.3 mA cm−2 at 0.8 V), low Tafel slope (85 mV dec−1) and robust cyclic stability (more than 90% retention after 170 h in alkaline media). As the cathodic catalyst, the zinc-air battery driven by PtCo-NC delivers the maximum power density (204 mW cm−2), excellent rate capacity and remarkable durability. The present work may provide new insight into boosting oxygen reduction reaction activity, leading the exploration toward highly efficient catalysts for renewable energy storage and conversion systems.
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
1秒前
QIEZI完成签到 ,获得积分10
1秒前
kiraqtj发布了新的文献求助10
1秒前
看看发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
mhy发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
书祝发布了新的文献求助10
3秒前
打打应助子瑶采纳,获得10
4秒前
lyc发布了新的文献求助10
5秒前
香蕉觅云应助彩虹追月采纳,获得10
5秒前
等待的谷波完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
cjj发布了新的文献求助10
8秒前
axc1517完成签到,获得积分10
8秒前
Ma完成签到 ,获得积分10
9秒前
大个应助槑槑采纳,获得10
10秒前
小珍珠发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
刘言发布了新的文献求助10
11秒前
英俊延恶发布了新的文献求助10
14秒前
怕黑翠曼完成签到,获得积分10
15秒前
文盲完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
正直惜文发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
潘佳洁完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
努尔发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
充电宝应助潘佳洁采纳,获得20
21秒前
彩虹追月发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
华仔应助oguricap采纳,获得10
22秒前
23秒前
25秒前
槑槑发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
27秒前
27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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
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 6417124
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8236207
关于积分的说明 17494938
捐赠科研通 5469865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889705
邀请新用户注册赠送积分活动 1866725
关于科研通互助平台的介绍 1703883