Aller au contenu principal
2026 article

Dual‐Role Zn Engineering Enables Electron Redistribution and Hierarchical Porosity in Co–N 4 Carbon Nanofibers for Efficient Zinc–Air Batteries

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
8Institutions déclarées
4Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn, jp, kr, be. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

ABSTRACT Developing bifunctional oxygen electrocatalysts with both high intrinsic activity and efficient mass transport remains a key challenge for rechargeable zinc–air batteries (ZABs). Herein, a dual‐role Zn engineering strategy is developed to simultaneously regulate the electronic structure and construct hierarchical porosity in Co–N 4 carbon nanofibers (Zn/Co–N@CNF). During the electrospinning–pyrolysis process, Zn acts as an electronic regulator that modulates the electronic environment of neighboring Co–N 4 sites, inducing electron redistribution and a downward shift of the Co d‐band center to −3.43 eV, thereby optimizing the adsorption energetics of oxygen intermediates. Meanwhile, Zn evaporation serves as a dynamic porogen that promotes the generation of highly dispersed Co sites and induces the formation of hierarchical pores, facilitating mass transport and maximizing active‐site accessibility. First‐principles calculations reveal that the Zn–N 4 /Co–N 4 sites enable optimized oxygen‐intermediate adsorption, leading to ultralow theoretical ORR/OER overpotentials of 0.37/0.43 V. Benefiting from this structural–electronic synergy, Zn/Co–N@CNF exhibits excellent bifunctional oxygen electrocatalytic performance with a low ΔE of 755 mV. When employed as an air cathode, the assembled ZAB delivers a high peak power density of 303 mW cm − 2 and remarkable cycling stability exceeding 1150 h without an additional carbon diffusion layer. This work establishes a dual‐role metal engineering strategy that integrates electronic modulation with hierarchical porosity for constructing high‐performance air electrodes for next‐generation zinc–air batteries.

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
Dual‐Role Zn Engineering Enables Electron Redistribution and Hierarchical Porosity in Co–N <sub>4</sub> Carbon Nanofibers for Efficient Zinc–Air Batteries
Date Crossref
16/07/2026
Éditeur
Wiley
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

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Electrocatalysts for Energy ConversionAdvanced battery technologies researchAmmonia Synthesis and Nitrogen Reduction

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.