Nanowrinkled Carbon Aerogels Embedded with FeNx Sites as Effective Oxygen Electrodes for Rechargeable Zinc-Air Battery
Notice bibliographique
Résumé
Rational design of single-metal atom sites in carbon substrates by a flexible strategy is highly desired for the preparation of high-performance catalysts for metal-air batteries. In this study, biomass hydrogel reactors are utilized as structural templates to prepare carbon aerogels embedded with single iron atoms by controlled pyrolysis. The tortuous and interlaced hydrogel chains lead to the formation of abundant nanowrinkles in the porous carbon aerogels, and single iron atoms are dispersed and stabilized within the defective carbon skeletons. X-ray absorption spectroscopy measurements indicate that the iron centers are mostly involved in the coordination structure of FeN 4 , with a minor fraction (ca. 1/5) in the form of FeN 3 C. First-principles calculations show that the FeN x sites in the Stone-Wales configurations induced by the nanowrinkles of the hierarchically porous carbon aerogels show a much lower free energy than the normal counterparts. The resulting iron and nitrogen-codoped carbon aerogels exhibit excellent and reversible oxygen electrocatalytic activity, and can be used as bifunctional cathode catalysts in rechargeable Zn-air batteries, with a performance even better than that based on commercial Pt/C and RuO 2 catalysts. Results from this study highlight the significance of structural distortions of the metal sites in carbon matrices in the design and engineering of highly active single-atom catalysts.
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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 ».