Concave Structural Carbon Co‐Doped with Iron Atom Pairs and Nitrogen as Ultra‐High Performance Catalyst Toward Oxygen Reduction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract It is crucial to rationally design and synthesize atomic‐scale transition metal‐doped carbon catalysts with high electrocatalytic activity to achieve a high‐efficient oxygen reduction reaction (ORR). Herein, an electrocatalyst comprised of Fe–Fe dual atom pairs and N‐doped concave carbon are reported (N‐CC@Fe DA) that achieves ultrahigh electrocatalytic ORR activity. The catalyst is prepared by a gaseous doping approach, with zeolitic imidazolate framework‐8 (ZIF‐8) as the carbon framework precursor and cyclopentadienyliron dicarbonyl dimer as the Fe–Fe atom pair precursor. The catalyst exhibits high cathodic ORR catalytic performance in an alkaline Zn/air battery and proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), yielding peak power densities of 241 mW cm −2 and 724 mW cm −2 , respectively, compared to 127 mW cm −2 and 1.20 W cm −2 with conventional Pt/C catalysts as cathodes. The presence of Fe atom pairs coordinate with N atoms is revealed by X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X‐ray absorption spectroscopy (XAS) analysis, and Density Functional Theory (DFT) calculation results show that the Fe–Fe pair structure is beneficial for adsorbing oxygen molecules, activating the O─O bond, and desorbing OH * intermediates formed during oxygen reduction, resulting in a more efficient oxygen reaction. The findings may provide a new pathway for preparing ultra‐high‐performance doped carbon catalysts with Fe–Fe atom pair structures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. 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.
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 | 0,000 |
| 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 tête enseignante, 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 ».