Heteroatom‐Modulated Asymmetric Cobalt Single‐Atom Catalysts on MOF‐Derived Carbon Enabling Durable Zinc‐Iodine Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The rational design of catalytic host materials with optimized electronic structures and confined architectures is crucial for addressing the shuttle effect and sluggish kinetics in aqueous zinc‐iodine batteries. In this study, an asymmetric cobalt single‐atom catalyst is developed by anchoring Co−N 3 P 1 sites on a nitrogen‐phosphorus co‐doped carbon matrix (Co−N−PC) derived from metal–organic frameworks (MOFs). The coordination engineering of Co centers via phosphorus incorporation disrupts the symmetry of conventional Co−N 4 configurations, enhancing charge redistribution and reducing the energy barrier for iodine dissociation as confirmed by density functional theory calculations. Systematic optimization reveals that moderate Co and P doping balances active sites and electronic conductivity, achieving strong chemical adsorption of polyiodides while maintaining structural stability. In situ Raman and UV–Vis spectroscopies confirm effective confinement of iodine species and reversible iodine conversion. The optimized C3/I 2 cathode exhibits exceptional cyclability, retaining a specific capacity of 100.6 mA h g −1 after 50,000 cycles at 5 A g −1 . Furthermore, practical applicability is demonstrated in flexible soft‐pack batteries and 3D‐printed/screen‐printed micro‐batteries, showing its potential for scalable energy storage. This work presents a heteroatom‐modulation strategy for designing efficient catalytic hosts in conversion‐type batteries.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,000 |
| 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 ».