亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Design of Co-NC as efficient electrocatalyst: The unique structure and active site for remarkable durability of proton exchange membrane fuel cells

催化作用 耐久性 质子交换膜燃料电池 电催化剂 质子 活动站点 材料科学 化学工程 燃料电池 化学 电极 有机化学 复合材料 电化学 物理 物理化学 量子力学 工程类 生物化学
作者
Kyungmin Im,Jue‐Hyuk Jang,Jinseo Heo,Donghwi Kim,Kug‐Seung Lee,Hyung‐Kyu Lim,Jinsoo Kim,Sung Jong Yoo
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:308: 121220-121220 被引量:63
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121220
摘要

Fe-N-C catalysts are promising alternatives to the platinum-group catalysts for use in oxygen reduction reactions of proton exchange membrane fuel cells. However, Fe-N-C catalysts suffer from poor durability, compared to non-precious metal catalysts, because of their accelerated demetallation by the Fenton reaction. In this study, we report the synthesis of a melamine-encapsulated Co-ZnO-C composite as a precursor and template for zeolite-imidazole-frameworks (ZIF-8). This approach allows formation of Co-N-C for constructing unique structures at meso- and macropore scales, while maintaining microporosity. Density functional theory analysis confirms the superior stability of the Co-N-C catalyst over other M-N-C catalysts (M = Fe, Ni, Cr, and Mn). Furthermore, it reveals that a closed interaction between the Co-N 4 moiety and organic adducts enhances oxophilicity, which prefers a 4-electron ORR activity. The Co-NC catalyst with a developed pore structure shows remarkable durability (6.7% performance degradation for 100 h) and full cell performance in H 2 /O 2 under 1 bar of backpressure (723 mW/cm 2 of maximum power density). Consequently, the unique structure of the synthesized catalyst successfully translates to the computationally-established ORR activity in the half-cell; superior durability is seen in the real device operation and stability analysis. This work is expected to support next-generation fuel cell development. • Melamine encapsulated Co-ZnO-C was prepared as precursor and template for atomic-cluster and porous Co-N-C catalyst. • ma-Co-NC exhibited excellent proton exchange membrane fuel cell performance and stability. • This approach allows formation of M-N-C for constructing unique structures at meso- and macropore scales, while maintaining microporosity.
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
9秒前
tanhaowen发布了新的文献求助10
12秒前
刘鑫慧发布了新的文献求助10
14秒前
18秒前
23秒前
25秒前
李健的小迷弟应助李亚宁采纳,获得10
25秒前
29秒前
32秒前
orixero应助研友_nqrKQZ采纳,获得10
33秒前
玛卡巴卡完成签到 ,获得积分10
34秒前
研友_nq2AjZ完成签到,获得积分10
35秒前
ding应助lxy采纳,获得10
35秒前
迅速冷亦发布了新的文献求助10
35秒前
天师神算完成签到,获得积分10
36秒前
blenx完成签到,获得积分0
37秒前
刘鑫慧发布了新的文献求助10
39秒前
tanhaowen完成签到 ,获得积分10
40秒前
47秒前
李健应助完美怜容采纳,获得10
50秒前
gujulia完成签到,获得积分10
51秒前
大模型应助缓慢思枫采纳,获得20
53秒前
科研通AI6.3应助DreamLover采纳,获得10
54秒前
54秒前
58秒前
裴瑞志完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
年年完成签到 ,获得积分10
1分钟前
刘鑫慧发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
loii给从容的萤的求助进行了留言
1分钟前
研友_nqrKQZ发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
weijiyun发布了新的文献求助10
1分钟前
钱来完成签到,获得积分10
1分钟前
布隆的保龄球完成签到,获得积分10
1分钟前
一只呆呆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JamesPei应助feixiangmeng采纳,获得10
1分钟前
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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
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 6589355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8361900
关于积分的说明 17904522
捐赠科研通 5734578
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2950818
邀请新用户注册赠送积分活动 1926167
关于科研通互助平台的介绍 1814927