Nitrogen‐Doped Carbon Activated in Situ by Embedded Nickel through the Mott–Schottky Effect for the Oxygen Reduction Reaction
Notice bibliographique
Résumé
The development of low-cost non-precious-metal electrocatalysts with high activity and stability in the oxygen reduction reaction (ORR) remains a great challenge. Heteroatom-doped carbon materials are receiving increased attention in research as effective catalysts. However, the uncontrolled doping of heteroatoms into a carbon matrix tends to inhibit the activity of a catalyst. Here, the in situ activation of a uniquely structured nitrogen-doped carbon/Ni composite catalyst for the ORR is demonstrated. This well-designed catalyst is composed of a nitrogen-doped carbon shell and embedded metallic nickel. The embedded Ni nanoparticles, dispersed on stable alumina with a high specific surface area for protecting them from agglomeration and in an unambiguous composite structure, are electron-donating and are shielded by the nitrogen-doped carbon from oxidation/dissolution in harsh environments. The electronic structure of the nitrogen-doped carbon shell is modulated by the transfer of electrons at the interface of nitrogen-doped carbon-Ni heterojunctions owing to the Mott-Schottky effect. The electrochemically active surface area result implies that the active sites do not relate to Ni directly and the enhanced catalytic activity mainly arises from the modulation of nitrogen-doped carbon by nickel. XPS and theoretical calculations suggest that the donated electrons are transferred to pyridinic N primarily, which ought to enhance the catalytic activity intrinsically. Benefiting from these transferred electrons, the half-wave potential of the nitrogen-doped carbon/Ni composite catalyst is 94 mV positively shifted compared to the Ni-free sample.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».