Defects enriched hollow porous Co-N-doped carbons embedded with ultrafine CoFe/Co nanoparticles as bifunctional oxygen electrocatalyst for rechargeable flexible solid zinc-air batteries
Notice bibliographique
Résumé
The construction and design of highly efficient and inexpensive bifunctional oxygen electrocatalysts substitute for noble-metal-based catalysts is highly desirable for the development of rechargeable Zn-air battery (ZAB). In this work, a bifunctional oxygen electrocatalysts of based on ultrafine CoFe alloy (4-5 nm) dispersed in defects enriched hollow porous Co-N-doped carbons, made by annealing SiO 2 coated zeolitic imidazolate framework-67 (ZIF-67) encapsulated Fe ions. The hollow porous structure not only exposed the active sites inside ZIF-67, but also provided efficient charge and mass transfer. The strong synergetic coupling among high-density CoFe alloys and Co-N x sites in Co, N-doped carbon species ensures high oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) activity. First-principles simulations reveal that the synergistic promotion effect between CoFe alloy and Co-N site effectively reduced the formation energy of from O* to OH*. The optimized CoFe-Co@PNC exhibits outstanding electrocatalytic stability and activity with the overpotential of only 320 mV for OER at 10 mA·cm −2 and the half-wave potential of 0.887 V for ORR, outperforming that of most recent reported bifunctional electrocatalysts. A rechargeable ZAB constructed with CoFe-Co@PNC as the air cathode displays long-term cyclability for over 200 h and high power density (152.8 mW·cm −2 ). Flexible solid-state ZAB with our CoFe-Co@PNC as the air cathode possesses a high open circuit potential (OCP) up to 1.46 V as well as good bending flexibility. This universal structure design provides an attractive and instructive model for the application of nanomaterials derived from MOF in the field of sustainable flexible energy applications device.
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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) | 0,000 | 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 ».