Regulating Fe-spin state by atomically dispersed Mn-N in Fe-N-C catalysts with high oxygen reduction activity
Pourquoi ce travail est-il dans la base ?
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Prédiction distillée sur la base complète
Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
- Catégories candidates
- Méta-épidémiologie (sens strict)
- Catégories consensuelles
- aucune
- Domaine
- Signal candidat: aucuneSignal consensuel: aucune
- Devis d'étude
- Signal candidat: Expérimental (laboratoire)Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
- Genre
- Signal candidat: EmpiriqueSignal consensuel: Empirique
- Score de désaccord entre enseignants
- 0,031
- Score d'incertitude au seuil
- 1,000
- Statut de validation
machine_predicted_unvalidated·codex-gemma-dda1882f352a
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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.
- Écart entre enseignants
- 0,239 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
- Statut de validation
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 découle
Résumé
Abstract As low-cost electrocatalysts for oxygen reduction reaction applied to fuel cells and metal-air batteries, atomic-dispersed transition metal-nitrogen-carbon materials are emerging, but the genuine mechanism thereof is still arguable. Herein, by rational design and synthesis of dual-metal atomically dispersed Fe,Mn/N-C catalyst as model object, we unravel that the O 2 reduction preferentially takes place on Fe III in the FeN 4 /C system with intermediate spin state which possesses one e g electron (t 2g 4e g 1) readily penetrating the antibonding π-orbital of oxygen. Both magnetic measurements and theoretical calculation reveal that the adjacent atomically dispersed Mn-N moieties can effectively activate the Fe III sites by both spin-state transition and electronic modulation, rendering the excellent ORR performances of Fe,Mn/N-C in both alkaline and acidic media (halfwave positionals are 0.928 V in 0.1 M KOH, and 0.804 V in 0.1 M HClO 4 ), and good durability, which outperforms and has almost the same activity of commercial Pt/C, respectively. In addition, it presents a superior power density of 160.8 mW cm −2 and long-term durability in reversible zinc–air batteries. The work brings new insight into the oxygen reduction reaction process on the metal-nitrogen-carbon active sites, undoubtedly leading the exploration towards high effective low-cost non-precious catalysts.
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La notice
- Revue
- Nature Communications
- Thématique
- Electrocatalysts for Energy Conversion
- Domaine
- Energy
- Établissements canadiens
- Canadian Light Source (Canada)
- Organismes subventionnaires
- National Key Research and Development Program of ChinaEducation Department of Henan ProvinceState Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and ProcessingWuhan University of TechnologyWuhan UniversityNational Natural Science Foundation of China
- Mots-clés
- CatalysisOxygenAntibonding molecular orbitalTransition metalMetalMaterials scienceCarbon fibersSpin statesOxygen reductionNitrogenOxygen reduction reactionChemical engineeringChemistryNanotechnologyInorganic chemistryPhysical chemistryAtomic orbitalElectronMetallurgyOrganic chemistryElectrochemistryPhysicsElectrode
- Résumé présent dans OpenAlex
- oui