Nitrogen-doped carbon spheres with precisely-constructed pyridinic-N active sites for efficient oxygen reduction

电催化剂 催化作用 材料科学 热解 碳纤维 化学工程 兴奋剂 氧气 甲醇 纳米技术 化学 电极 电化学 有机化学 复合数 复合材料 光电子学 工程类 物理化学
作者
Yong Zheng,Shan Chen,Xiaohui Yu,Kunming Li,Xuepeng Ni,Liqun Ye
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:598: 153786-153786 被引量:122
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.153786
摘要

The intelligent design of non-metallic catalysts with high-performance and long-term stability towards oxygen reduction reaction (ORR) is essentially required for green and sustainable energy conversion systems. Optimizing carbon nanomaterials with abundant and uniformly distributed nitrogen (N)-type active sites provide more advantages for boosting the ORR. However, designing catalysts with well-defined N-doping active sites is extremely challenging using the current methods/techniques. Herein, we report a rational solvothermal strategy to synthesize covalent triazine polymers (CTPs), which act as ideal “all in one” precursors to fabricate N-doped non-metallic catalyst via subsequent pyrolysis. Due to abundant and precisely-constructed pyridinic-N active sites, the newly-realized N-doped carbon spheres (N/N-CS) catalyst exhibits superb catalytic activity for the ORR with a high half-wave potential (E1/2 = 0.865 V vs. RHE), excellent tolerance to methanol and great long-term performance. Impressively, while being utilized as cathode material in primary Zn-air batteries, the N/N-CS electrode performs a superior peak power density (∼148 mW cm−2) to that of commercial Pt/C electrocatalyst (∼123 mW cm−2). This work expands an innovative and high-efficiency method for synthesizing non-metallic electrocatalysts with precisely-controlled active sites offering remarkable catalytic ability towards various energy conversion 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
大个应助无限雨南采纳,获得10
刚刚
丘比特应助幽默尔蓝采纳,获得10
刚刚
EED发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
yy完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
李爱国应助十三儿采纳,获得10
3秒前
ali发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
HOME发布了新的文献求助10
6秒前
熊大哥发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
科研马完成签到,获得积分10
10秒前
猫和老鼠发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
发篇Sci不过分吧完成签到,获得积分20
12秒前
奥特超曼应助易槐采纳,获得10
14秒前
14秒前
上官若男应助Supreme采纳,获得10
14秒前
熊大哥完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
小蘑菇应助威武的手链采纳,获得10
15秒前
可爱千兰完成签到,获得积分10
15秒前
十三儿完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
16秒前
木木发布了新的文献求助20
16秒前
重要鑫磊完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
ccc发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
雅琳完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
十三儿发布了新的文献求助10
20秒前
猫和老鼠完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3988920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531290
关于积分的说明 11253247
捐赠科研通 3269903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804830
邀请新用户注册赠送积分活动 882027
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809052