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
mm发布了新的文献求助10
刚刚
111完成签到,获得积分10
刚刚
L112233发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
无极微光的应助被xiadiandong采纳,获得20
1秒前
2秒前
科研通AI6.4的应助被学术雷锋采纳,获得10
2秒前
2秒前
FashionBoy的应助被单薄菠萝采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
科研通AI6.4的应助被欢呼墨镜采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
哭泣冬瓜完成签到,获得积分10
3秒前
勤奋的若冰完成签到 ,获得积分10
3秒前
廖兮完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4的应助被左右采纳,获得20
3秒前
wanci的应助被王xx采纳,获得10
3秒前
秋风的应助被我爱山之东采纳,获得30
3秒前
小鱼爱吃肉的应助被学术雷锋采纳,获得10
4秒前
大蝴蝶x完成签到,获得积分20
4秒前
Nole的应助被yyy采纳,获得10
4秒前
cc发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
molihuakai的应助被wen采纳,获得10
6秒前
molihuakai的应助被L112233采纳,获得50
6秒前
6秒前
朱鸿炜发布了新的文献求助10
7秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
Danyang发布了新的文献求助10
7秒前
Xu发布了新的文献求助10
8秒前
Albert完成签到,获得积分10
8秒前
xxxx完成签到,获得积分20
8秒前
充电宝的应助被nick采纳,获得10
8秒前
斯特芬尼完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
顾矜的应助被皮卡丘采纳,获得10
11秒前
坚定伊发布了新的文献求助10
11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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Les Mots du discours 600
OREDA手册2009年第5版 500
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
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 8112940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9519702
关于积分的说明 21525724
捐赠科研通 7690856
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3412685
关于科研通互助平台的介绍 2539213
邀请新用户注册赠送积分活动 2452570