Main-group element-boosted oxygen electrocatalysis of Cu-N-C sites for zinc-air battery with cycling over 5000 h
Notice bibliographique
Résumé
Developing highly active and durable air cathode catalysts is crucial yet challenging for rechargeable zinc-air batteries. Herein, a size-adjustable, flexible, and self-standing carbon membrane catalyst encapsulating adjacent Cu/Na dual-atom sites is prepared using a solution blow spinning technique combined with a pyrolysis strategy. The intrinsic activity of the Cu-N4 site is boosted by the neighboring Na-containing functional group, which enhances O2 adsorption and optimizes the rate-determining step of O2 activation (*O2 → *OOH) during the oxygen reduction reaction process. Meanwhile, the Cu-N4 sites are encapsulated within carbon nanofibers and anchored by the carbon matrix to form a C2-Cu-N4 configuration, thereby reinforcing the stability of the Cu centers. Moreover, the introduction of Na-containing functional groups on the carbon atoms significantly reduces the positive charge on their outer shell C atoms, rendering the carbon skeletons less susceptible to corrosion by oxygen species and further preventing the dissolution of Cu centers. Under these multi-type regulations, the zinc-air battery with Cu/Na-carbon membrane catalyst as the air cathode demonstrates long-term discharge/charge cycle stability of over 5000 h. This considerable stability improvement represents a critical step towards developing Cu-N4 active sites modified with the neighboring main-group metal-containing functional groups to overcome the durability barriers of zinc-air batteries for future practical applications. Balancing the activity and stability of oxygen electrocatalysts is challenging but crucial for rechargeable zinc-air batteries. Here, the authors report a highly active Cu-N-C catalyst boosted by the main-group element for zinc-air battery with a long cycle stability over 5000 h.
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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 ».