Pyrolysis-induced synthesis of iron and nitrogen-containing carbon nanolayers modified graphdiyne nanostructure as a promising core-shell electrocatalyst for oxygen reduction reaction

电催化剂 催化作用 热解 材料科学 碳纤维 聚苯胺 化学工程 纳米复合材料 电化学 纳米结构 纳米技术 无机化学 化学 电极 复合数 聚合 复合材料 有机化学 物理化学 聚合物 工程类
作者
Yanrong Li,Chaozhong Guo,Jiaqiang Li,Wenli Liao,Zhongbin Li,Jin Zhang,Changguo Chen
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:119: 201-210 被引量:111
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2017.04.038
摘要

Low-cost facile fabrication of highly efficient non-precious-metal catalysts to replace commercial Pt-based catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) has attracted great attentions, because it is significant for rapid commercialization of fuel cells. Based on a fact that graphdiyne, another member of the carbon family, has not been systematically investigated as a new carbon support to ORR catalysts. We here report an effective strategy for easy synthesis of a cheap iron-nitrogen-doped carbon nanolayers wrapped around graphdiyne core-shell electrocatalyst ([email protected]) for ORR from one-step pyrolysis of iron and polyaniline loaded onto graphdiyne nanocomposite at 900 °C. Electrochemical results indicate that the catalyst exhibits unexpectedly high ORR activity with onset and half-wave potentials of 1.05 V and 0.82 V (vs. RHE), while its mass activity at given potentials is lower than that of the Pt/C catalyst. Moreover, [email protected] follows a direct four-electron reduction pathway, and its long-term stability is superior to Pt/C and other graphdiyne-based catalysts previously reported in the literature. The relatively excellent ORR performance may be largely attributed to the formation of high contents of graphitic-N and FeN compounds, and the addition of graphdiyne facilitating to absolutely accelerate ORR charge transfer and fully expose more N-doped active sites on the surface.

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
菲菲发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Ava应助IFYK采纳,获得10
1秒前
1秒前
曾不问东山完成签到 ,获得积分10
1秒前
ding应助北望采纳,获得10
1秒前
共享精神应助完美幻桃采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
jgh完成签到,获得积分10
3秒前
1sss发布了新的文献求助10
3秒前
zfm发布了新的文献求助10
3秒前
ccc完成签到,获得积分10
4秒前
静好完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
hjookhghhbb发布了新的文献求助10
4秒前
Momo01完成签到,获得积分10
5秒前
白沙湾完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
幸运发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
喻贡金发布了新的文献求助10
6秒前
美好海瑶完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助菲菲采纳,获得10
6秒前
李健的小迷弟应助菲菲采纳,获得10
7秒前
JamesPei应助ssh采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
jgh发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
领导范儿应助木子李采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
帅666完成签到,获得积分10
9秒前
gxg发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
XJL发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
纵一苇发布了新的文献求助10
10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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6422160
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241098
关于积分的说明 17516298
捐赠科研通 5476068
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892725
邀请新用户注册赠送积分活动 1869198
关于科研通互助平台的介绍 1706600