High‐Performance Zinc‐Air Batteries Based on Bifunctional Hierarchically Porous Nitrogen‐Doped Carbon
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Active and durable bifunctional electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) on the cathode are required for high‐performance rechargeable metal‐air batteries. Herein, the synthesis of hierarchically porous nitrogen‐doped carbon (HPNC) with bifunctional oxygen electrocatalysis for Zn‐air batteries is reported. The HPNC catalyst possesses a large surface area of 1459 m2 g−1 and exhibits superior electrocatalytic activity toward ORR and OER simultaneously with a low OER/ORR overpotential of 0.62 V, taking the difference between the potential at 10 mA cm−2 for OER and half‐wave potential for ORR in 0.1 m KOH. Adopting HPNC as the air cathode, primary and rechargeable Zn‐air batteries are fabricated. The primary batteries demonstrate a high open‐circuit potential of 1.616 V, a specific capacity of 782.7 mAh gZn−1 and a superb peak power density of 201 mW cm−2. The rechargeable batteries can be cycled stably for over 360 cycles or 120 h at the current density of 5 mA cm−2. As elucidated by density functional theory, N‐doping is preferred on defective sites with pentagon configuration and on the edge in the form of pyridinic‐N‐type. The high content of these two motifs in HPNC leads to the superior ORR and OER activities, respectively.
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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 ».