有效的Fe-N-C氧降解电催化剂通过N-丰富的分子导向热解
Qingxue Lai1, Hongmei Zheng1, Wanying Zhang1
1Jiangsu key Laboratory of Electrochemical Energy Storage Technologies, College of Materials Science and Technologies, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P. R. China. laiqingxue@126.com.
Nanoscale
|September 29, 2023
概括
这项研究引入了一种新的Fe-N-C电催化剂,用于使用双导热解法进行酸性氧减少反应 (ORR). 催化剂表现出卓越的性能和稳定性,接近基材料的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- Fe-N-C催化剂是酸性氧减少反应 (ORR) 的非贵金属替代品.
- 在控制Fe活性位点的分散,利用和稳定性方面仍然存在挑战.
- 现有的催化剂往往难以与基材料的性能相匹配.
研究的目的:
- 开发一种高效的Fe-N-C电催化剂,用于酸性ORR.
- 为了克服Fe活性位点分散,利用和稳定性的局限性.
- 为了达到与商业催化剂相提并论的性能.
主要方法:
- 采用了富含N的分子双导 Pyrolysis 策略.
- 作为前体,使用了受的化化胺基-8框架-8 (Fe-ZIF-8).
- 南和胺分子指导了Fe的原子水平分散.
主要成果:
- 一个独特的黄皮纳米结构与受控的碳骨架被建造.
- 优化的Fe-N-C催化剂在酸性介质中实现了0.78V的半波潜力,而不是RHE.
- 在耐用性测试后,催化剂的降解最小 (19mV负转移).
结论:
- 双导火解策略有效地产生原子分散的Fe-Nx活性位点.
- 蛋黄外结构增强了酸性ORR的电催化活性和耐久性.
- 这种方法为开发高性能,非贵金属ORR电催化剂提供了可行的途径.

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