Fe2O3/Fe/Fe-N multidimensional cross-linked composite enhancing oxygen reduction reaction of al-air batteries: Oxygen vacancies and bandgap engineering

催化作用 氧气 材料科学 沸石咪唑盐骨架 咪唑酯 空位缺陷 复合数 电化学 碳纳米管 化学工程 带隙 纳米技术 无机化学 化学 金属有机骨架 电极 物理化学 复合材料 吸附 结晶学 光电子学 有机化学 工程类 生物化学
作者
Xiaoqi Zhao,Yingxiao Li,Xue Zhang,Yanfang Gao,Ling Liu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:638: 158050-158050 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.158050
摘要

Surface oxygen vacancy increases active site numbers, and multidimensional cross-linked structure improves the exposure of active sites. Thereby, they can enhance the oxygen reduction reaction (ORR) performance of Fe-N-C catalysts effectively. Herein, Fe(NO3)3·9H2O and carbon nanotubes (CNTs) were introduced into zeolitic imidazolate framework nano leaves (ZIF-L) to prepare multidimensional cross-linked Fe-N-CNTs with surface oxygen vacancies through co-pyrolysis at the high-temperature. As expected, the synthesized multidimensional cross-linked Fe-N-CNTs-900-0.2 composite rich in oxygen vacancies increased the conduction band potential and improved the reducing capacity. Thus, Fe-N-CNTs-900-0.2 possessed a better ORR electrochemical performance (half-wave potential = 0.892 V vs. RHE) that surpass the Pt/C catalysts. Moreover, the Al-air batteries containing Fe-N-CNTs-900-0.2 displayed a higher maximum power density than those of Pt/C catalysts. The electronic band structure shows that Fe-N-CNTs-900-0.2 rich in oxygen vacancy concentration has higher conduction band potential and effectively improves the activity of ORR catalysts. This work innovatively proposes that the joint work of multidimensional cross-linked structure and oxygen defects is an effective method to enhance the ORR performance and clarifies its internal reaction mechanism, which provides a new idea to design and preparer Fe-N-C catalysts.
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
传奇3应助OvO采纳,获得10
刚刚
1秒前
OriC发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
璇22完成签到,获得积分10
1秒前
桐桐应助小吴同学来啦采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
芫华发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
001完成签到,获得积分20
3秒前
123发布了新的文献求助10
3秒前
xiha西希完成签到,获得积分10
4秒前
zhaolu完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
清秀的凝蝶完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
hhhhhh完成签到,获得积分10
6秒前
gqfqg完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
Ttttt发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
OriC完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
大大大大大王完成签到,获得积分10
7秒前
未央完成签到,获得积分10
7秒前
wlincarol完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
明理静柏完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
情怀应助Nyah采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
高分求助中
晶体学对称群—如何读懂和应用国际晶体学表 1500
Problem based learning 1000
Constitutional and Administrative Law 1000
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
Numerical controlled progressive forming as dieless forming 400
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
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 5388481
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4510609
关于积分的说明 14035848
捐赠科研通 4421354
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2428772
邀请新用户注册赠送积分活动 1421347
关于科研通互助平台的介绍 1400559