Constructing a Fe3O4/Fe–Nx Dual Catalytic Active Center on an N-Doped Porous Carbon as an Oxygen Reduction Reaction Catalyst for Zinc–Air Batteries

催化作用 电催化剂 碳纤维 无机化学 化学工程 碳热反应 化学 材料科学 电极 电化学 物理化学 碳化物 有机化学 复合数 工程类 复合材料
作者
Yu Lei,Guang Li,Juan Yang,Feng Zhang,Yongqiang Shen,Xiaoyan Zhang,Xianyou Wang
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:37 (15): 11260-11269 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.3c02017
摘要

As a novel type of clean and environmentally friendly energy storage and conversion technology, the zinc–air battery is considered a promising alternative to lithium-ion batteries. Nevertheless, because the oxygen reduction reaction (ORR) in the air cathode has the characteristic of a slow kinetic reaction, developing an electrocatalyst for ORR plays an important role in overcoming the limitation of low current density and large electrode polarization. To catalyze ORR, herein a high-efficiency and cheap ORR catalyst with a Fe3O4/Fe–Nx dual catalytic active center (Fe–N–CS) via molten-salt-assisted pyrolysis is designed and prepared. The bulk iron oxide is successfully encouraged to break its chemical bonds by the sodium chloride molten salt and subsequently trapped by the porous nitrogen-doped carbon skeleton and reduced to Fe3O4 by a carbothermal process. Meanwhile, the graphitization degree of the carbon skeleton increases obviously and some Fe–Nx sites are also generated because of the cooperation of Fe3O4 nanoparticles and Fe–Nx species. It has been found that Fe–N–CS exhibits excellent ORR performance, e.g., half-wave potential up to 0.90 V and an onset potential of 1.04 V. In addition, Fe–N–CS shows better stability than Pt/C catalysts in chronoamperometry (I–T) tests, where Fe–N–CS maintains a 91% retention rate after 1200 s compared to Pt/C (75.8%). When the Fe–N–CS catalyst is used in zinc–air batteries (ZABs), it still shows better performance than the traditional Pt/C catalyst.
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
朴实的飞机完成签到 ,获得积分10
刚刚
优美发布了新的文献求助30
2秒前
samantha完成签到 ,获得积分10
2秒前
FWCY发布了新的文献求助10
3秒前
poly发布了新的文献求助10
4秒前
灯座发布了新的文献求助10
4秒前
SASI完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
称心的不言应助勤恳曼卉采纳,获得10
5秒前
6秒前
铂铑钯钌完成签到,获得积分0
6秒前
安详霸关注了科研通微信公众号
6秒前
Y714完成签到 ,获得积分10
7秒前
aaronzhu1995完成签到,获得积分10
7秒前
Yy杨优秀完成签到 ,获得积分10
8秒前
张前完成签到,获得积分10
9秒前
劳伦斯晨完成签到,获得积分10
9秒前
KUZMA完成签到,获得积分10
10秒前
嘻嘻哈哈应助小苏采纳,获得10
10秒前
10秒前
小鱼丸发布了新的文献求助10
10秒前
Slence完成签到,获得积分10
10秒前
windli完成签到,获得积分10
11秒前
庾楼月宛如昨完成签到 ,获得积分10
11秒前
传统的复天完成签到,获得积分10
12秒前
Orange应助林森采纳,获得10
12秒前
完美天蓝完成签到 ,获得积分10
12秒前
唐唐88发布了新的文献求助10
12秒前
zhaoxuelian完成签到,获得积分10
13秒前
立na完成签到,获得积分10
14秒前
ding应助红白刀向前冲采纳,获得30
14秒前
难过冷亦完成签到,获得积分10
14秒前
宋垚完成签到 ,获得积分10
15秒前
菠萝汁完成签到,获得积分10
15秒前
Zikc完成签到,获得积分10
15秒前
欢呼香芋完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6应助ldn采纳,获得10
16秒前
16秒前
Tim完成签到,获得积分10
17秒前
liliAnh完成签到 ,获得积分10
17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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 340
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5256647
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4418830
关于积分的说明 13753264
捐赠科研通 4292005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2355253
邀请新用户注册赠送积分活动 1351704
关于科研通互助平台的介绍 1312455