Insight into Defect Engineering of Atomically Dispersed Iron Electrocatalysts for High‐Performance Proton Exchange Membrane Fuel Cell

质子交换膜燃料电池 催化作用 材料科学 燃料电池 沸石咪唑盐骨架 化学工程 可逆氢电极 过电位 膜电极组件 铂金 电极 纳米技术 无机化学 电化学 金属有机骨架 物理化学 化学 有机化学 电解质 工作电极 工程类 生物化学 吸附
作者
Seung Yeop Yi,Eunho Choi,Ho Yeon Jang,Seonggyu Lee,Jinkyu Park,Daeeun Choi,Yeju Jang,Hojin Kang,Seoin Back,Segeun Jang,Jinwoo Lee
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (46) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/adma.202302666
摘要

Abstract Atomically dispersed and nitrogen coordinated iron catalysts (Fe‐NCs) demonstrate potential as alternatives to platinum‐group metal (PGM) catalysts in oxygen reduction reaction (ORR). However, in the context of practical proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) applications, the membrane electrode assembly (MEA) performances of Fe‐NCs remain unsatisfactory. Herein, improved MEA performance is achieved by tuning the local environment of the Fe‐NC catalysts through defect engineering. Zeolitic imidazolate framework (ZIF)‐derived nitrogen‐doped carbon with additional CO 2 activation is employed to construct atomically dispersed iron sites with a controlled defect number. The Fe‐NC species with the optimal number of defect sites exhibit excellent ORR performance with a high half‐wave potential of 0.83 V in 0.5 M H 2 SO 4 . Variation in the number of defects allows for fine‐tuning of the reaction intermediate binding energies by changing the contribution of the Fe d‐orbitals, thereby optimizing the ORR activity. The MEA based on a defect‐engineered Fe‐NC catalyst is found to exhibit a remarkable peak power density of 1.1 W cm −2 in an H 2 /O 2 fuel cell, and 0.67 W cm −2 in an H 2 /air fuel cell, rendering it one of the most active atomically dispersed catalyst materials at the MEA level.
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
刚刚
小蘑菇应助党阳阳采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
史克珍香完成签到 ,获得积分10
2秒前
AIDA完成签到,获得积分10
2秒前
斯文败类应助Guzaiya采纳,获得10
3秒前
gavin完成签到 ,获得积分10
4秒前
飞快的从彤完成签到 ,获得积分20
4秒前
茶米发布了新的文献求助10
5秒前
脱羰甲酸发布了新的文献求助10
6秒前
hhdegf发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科目三应助ldp采纳,获得10
9秒前
研友_8o5V2n完成签到,获得积分10
10秒前
溜溜梅完成签到,获得积分10
10秒前
花生小铺主人完成签到,获得积分10
11秒前
斯文败类应助llll采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
Gumayusi发布了新的文献求助10
12秒前
wxy发布了新的文献求助10
12秒前
Carmen完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
李爱国应助luck采纳,获得10
14秒前
14秒前
细腻荔枝完成签到 ,获得积分10
15秒前
嘟噜嘟噜应助龙王使采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
LLX123发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
wxy发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
21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
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Aerospace Standards Index - 2025 800
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5436097
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4548199
关于积分的说明 14212530
捐赠科研通 4468375
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2448993
邀请新用户注册赠送积分活动 1439942
关于科研通互助平台的介绍 1416594