Manipulating the Electronic Properties of an Fe Single Atom Catalyst via Secondary Coordination Sphere Engineering to Provide Enhanced Oxygen Electrocatalytic Activity in Zinc‐Air Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Oxygen reduction and evolution reactions are two key processes in electrochemical energy conversion technologies. Synthesis of nonprecious metal, carbon‐based electrocatalysts with high oxygen bifunctional activity and stability is a crucial, yet challenging step to achieving electrochemical energy conversion. Here, an approach to address this issue: synthesis of an atomically dispersed Fe electrocatalyst (Fe 1 /NCP) over a porous, defect‐containing nitrogen‐doped carbon support, is described. Through incorporation of a phosphorus atom into the second coordination sphere of iron, the activity and durability boundaries of this catalyst are pushed to an unprecedented level in alkaline environments, such as those found in a zinc‐air battery. The rationale is to delicately incorporate P heteroatoms and defects close to the central metal sites (FeN 4 P 1 ‐OH) in order to break the local symmetry of the electronic distribution. This enables suitable binding strength with oxygenated intermediates. In situ characterizations and theoretical studies demonstrate that these synergetic interactions are responsible for high bifunctional activity and stability. These intrinsic advantages of Fe 1 /NCP enable a potential gap of a mere 0.65 V and a high power density of 263.8 mW cm −2 when incorporated into a zinc‐air battery. These findings underscore the importance of design principles to access high‐performance electrocatalysts for green energy technologies.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».