Coupling of Mn–N x Sites with Abundant Defective Carbon for Enhanced Oxygen Electroreduction in Quasi-Solid-State Zinc–Air Batteries
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Le résumé fourni par la source
The integration of Mn–N x sites with defective carbon can significantly enhance the oxygen reduction reaction (ORR) activity of carbon-based catalysts. Herein, wheat straw is molecularly assembled with Mn source and nitrogen-rich compounds to generate a macromolecular precursor through hydrogen bonding and promote the dispersion of Mn-related species. The Mn–N x sites anchored on wheat straw-derived porous carbon can be synthesized during high-temperature pyrolysis. Meanwhile, the macromolecular precursor can produce nitrogen-related and carbon-related gases to form defective carbon (r-Mn/N-WSPC). Rich Mn–N x sites can serve as effective ORR sites on r-Mn/N-WSPC. Abundant defective carbon can optimize the electronic structure of Mn–N x sites, adjust O 2 adsorption energy to a moderate state, and reduce the energy barrier. The r-Mn/N-WSPC exhibits a large specific surface area of 1667.53 m 2 g –1 and an ORR half-wave potential of 0.921 V (vs RHE). With r-Mn/N-WSPC as the cathode catalyst, the excellent performance of quasi-solid-state zinc-air batteries (ZABs) with a specific capacity of 639.74 mA h g –1, a power density of 36.16 mW cm –2, and a long-term charge–discharge cycle stability of about 28 h can be obtained. The performance exploration of r-Mn/N-WSPC contributes to the efficient development and applications of wheat straw-derived carbon in quasi-solid-state ZABs.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Coupling of Mn–N <sub> <i>x</i> </sub> Sites with Abundant Defective Carbon for Enhanced Oxygen Electroreduction in Quasi-Solid-State Zinc–Air Batteries
- Date Crossref
- 25/08/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Jiangsu University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Centre for Sustainable Energy pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Suzhou University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Chemistry and Chemical Engineering Institute for Energy Research pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Jiangsu University, Centre for Sustainable Energy et Suzhou University of Science and Technology, avec 2 autres affiliations.
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