带有曲线Fe-N4位点的半孔/微孔单原子催化剂促进了氧降低反应活动
Ying Yu1, Yian Wang2, Fei Yang2
1Faculty of Chemical Engineering, Yunnan Provincial Key Laboratory of Energy Saving in Phosphorus Chemical Engineering and New Phosphorus Materials, Kunming University of Science and Technology, Kunming, 650500, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|October 7, 2024
概括
这项研究引入了一种新型的中/微孔Fe-N/C电催化剂,该电催化剂来源于地酸-伊米达酸框架 (ZIF). 这种材料增强氧降解反应 (ORR),用于改进的Zn-空气电池和燃料电池.
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:
- 焦化物-伊米达酸盐框架 (ZIFs) 是Fe-N/C催化剂的前体.
- 目前的ZIF衍生催化剂是微孔的,限制了质量运输.
- 对于Zn-空气电池 (ZAB) 和质子交换燃料电池 (PEMFC) 需要改进的催化剂.
研究的目的:
- 合成一种具有曲Fe-N4活性位点的新型中/微孔Fe-N/C材料.
- 评估其作为氧降解反应 (ORR) 的电催化剂的性能.
- 为了证明其在ZAB和PEMFC中的应用.
主要方法:
- 在 ZnO 纳米棒上进行化胺修饰的 ZIF 薄膜.
- 原子分散的中/微孔Fe-N/C (FeSA-N/TC) 的合成.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解活动位点机制.
主要成果:
- FeSA-N/TC表现出曲的Fe-N4活性位点,增强了ORR.
- 实现了0.925V (性) 和0.825V (酸性) 的半波电位.
- 在H2-O2 PEMFCs (1100 mW cm-2) 和ZABs (228 mW cm-2) 中展示了高峰功率密度.
结论:
- 新型FeSA-N/TC催化剂显示出优异的ORR活动.
- 介质/微孔性和曲的Fe-N4位点提高了质量传输和催化性能.
- 对于ZAB和PEMFC来说,FeSA-N/TC是一个有前途的电催化剂.
更多相关视频
09:02Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance
Published on: April 27, 2018
7.8K
08:40Synthesis of Metal Nanoparticles Supported on Carbon Nanotube with Doped Co and N Atoms and its Catalytic Applications in Hydrogen Production
Published on: December 6, 2021
3.5K
