Decoration of NiFe‐LDH Nanodots Endows Lower Fe‐d Band Center of Fe1‐N‐C Hollow Nanorods as Bifunctional Oxygen Electrocatalysts with Small Overpotential Gap

过电位 材料科学 纳米棒 双功能 纳米点 析氧 化学工程 纳米技术 电催化剂 氢氧化物 无机化学 电化学 催化作用 电极 有机化学 物理化学 化学 工程类
作者
Zheng‐Qi Liu,Xiongyi Liang,Fei‐Xiang Ma,Yu‐Xuan Xiong,Guobin Zhang,Guanhua Chen,Liang Zhen,Cheng‐Yan Xu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (13) 被引量:98
标识
DOI:10.1002/aenm.202203609
摘要

Abstract Single‐atom Fe‐N‐C (denoted as Fe1‐N‐C) catalysts exhibit inadequate bifunctional activities to conquer the sluggish oxygen reduction and evolution reaction (ORR/OER), hindering their practical applications in rechargeable Zn‐air batteries (ZABs). Here, by employing Fe1‐N‐C hollow nanorods as ORR‐active support, OER‐active NiFe‐layered double hydroxide (NiFe‐LDH) nanodots are evenly decorated through a spatially confined process to form NiFe‐LDH/Fe1‐N‐C heterostructure hollow nanorods with abundant accessible catalytic sites. The NiFe‐LDH/Fe1‐N‐C heterostructure not only enhances the ORR activity of pristine Fe1‐N‐C but also realizes efficient bifunctional ORR/OER activity in one monolithic catalyst. Theoretical calculations reveal that introducing NiFe‐LDH nanodots results in donation of electrons to the Fe1‐N‐C matrix and thus lowers the Fe‐d band center of the Fe‐N4 sites, dramatically narrowing the energy barriers of the ORR rate‐limiting steps. As a result, NiFe‐LDH/Fe1‐N‐C nanorods deliver remarkable ORR activity with a half‐wave potential of 0.90 V versus reversible hydrogen electrode, surpassing bare Fe1‐N‐C and commercial Pt/C. Impressively, the integrated NiFe‐LDH/Fe1‐N‐C catalysts show outstanding bifunctional performance with a small overpotential gap of only 0.65 V. The liquid‐state ZABs with NiFe‐LDH/Fe1‐N‐C as an air‐cathode catalyst deliver a peak power density of 205 mW cm−2 and long‐term cycling stability of up to 400 h.
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
温暖宛筠完成签到,获得积分10
刚刚
淡然画板完成签到,获得积分20
刚刚
可爱的函函的应助被wbw采纳,获得10
刚刚
深情安青的应助被静夜思采纳,获得10
刚刚
华北走地鸡完成签到,获得积分10
刚刚
shxxxin完成签到 ,获得积分10
刚刚
xixo发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
马海潮发布了新的文献求助10
1秒前
不筝发布了新的文献求助10
1秒前
阿容完成签到,获得积分10
2秒前
superspace完成签到,获得积分0
2秒前
666完成签到,获得积分10
2秒前
12发布了新的文献求助10
3秒前
鳗鱼思山完成签到,获得积分10
3秒前
yjq发布了新的文献求助10
3秒前
u点小糕冷发布了新的文献求助10
3秒前
英俊的铭的应助被196采纳,获得30
3秒前
小蘑菇的应助被lamry采纳,获得10
4秒前
无奈的煎饼完成签到 ,获得积分10
4秒前
Borw完成签到,获得积分10
4秒前
猫橘汽水完成签到,获得积分10
4秒前
陈祥完成签到 ,获得积分10
5秒前
超级幼旋的应助被gggoblin采纳,获得10
5秒前
5秒前
跳跳熊完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
zzs完成签到 ,获得积分10
5秒前
shinian完成签到 ,获得积分10
5秒前
彭于晏的应助被不筝采纳,获得10
5秒前
蜉蝣完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
xinxin完成签到,获得积分10
6秒前
daytoy787完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
zzz完成签到,获得积分10
7秒前
犹豫海莲完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Hightowerliu18完成签到,获得积分10
7秒前
喋喋完成签到 ,获得积分10
8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
Les Mantodea De Guyane 2000
Narrative Disclosure and Earnings Performance: Evidence from R&D Disclosures 1050
Preparation and Properties of Cu-Plated Graphene/Cu Composites 1000
Essays on African writing: A re-evaluation 1000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8003016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9455094
关于积分的说明 21153246
捐赠科研通 7575886
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381684
关于科研通互助平台的介绍 2514606
邀请新用户注册赠送积分活动 2416218