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2020 article

Cu Nanoclusters/FeN4 Amorphous Composites with Dual Active Sites in N-Doped Graphene for High-Performance Zn–Air Batteries

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4Institutions déclarées
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Rattachement africain : cn, ca. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Exploring inexpensive and earth-abundant transition metal–nitrogen-based carbon (MNC) catalysts to substitute the scarce and costly Pt-based electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) is quite anticipated in metal–air batteries (MABs). Here, we demonstrate a facile vacuum-annealing method to synthesize Cu nanoclusters/FeN 4 amorphous composites embedded in N-doped graphene (Cu/Fe-NG). This approach avoids the long-term pyrolysis procedure and the use of an inert atmosphere in the conventional procedure for fabricating MNC catalysts. Interestingly, we discovered that the amorphous structure of Cu/FeN 4 composites can provide high-activity bimetallic M–N x sites (M = Cu, Fe), because of which the Cu/FeN 4 composites exhibit boosted electrocatalytic activity with a positive half-wave potential of 0.88 V (vs RHE), long-term durability, and low hydrogen peroxide for the ORR. The origin of this enhancement was assigned to the concomitance of Fe–N 4 and Cu–N x moieties in Cu/Fe-NG, favoring adsorption and activation of the O 2 molecule as suggested by X-ray absorption fine structure (XAFS) analyses and density functional theory (DFT) calculations. Moreover, examinations of Cu/Fe-NG in both liquid and quasi-solid-state Zn–air batteries (ZABs) can exhibit remarkable performances. This work may offer facile fabrication of enhanced performance MNC catalysts as well as a profound insight into the use of amorphous materials in the ORR and ZABs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Cu Nanoclusters/FeN<sub>4</sub> Amorphous Composites with Dual Active Sites in N-Doped Graphene for High-Performance Zn–Air Batteries
Date Crossref
22/06/2020
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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