Enhancement of Mass Transport for Oxygen Reduction Reaction Using Petal-Like Porous Fe-NC Nanosheet.
air cathode
iron-nitrogen carbon
oxygen reduction reaction
single-atom catalysts
Journal
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1613-6829
Titre abrégé: Small
Pays: Germany
ID NLM: 101235338
Informations de publication
Date de publication:
02 2021
02 2021
Historique:
received:
04
10
2020
revised:
24
11
2020
pubmed:
29
12
2020
medline:
10
7
2021
entrez:
28
12
2020
Statut:
ppublish
Résumé
Nitrogen-coordinated single-atom catalysts (SACs) have emerged as a new frontier for accelerating oxygen reduction reaction (ORR) owing to the optimal atom efficiency and fascinating properties. However, augmenting the full exposure of active sites is a crucial challenge in terms of simultaneously pursuing high metal loading of SACs. Here, petal-like porous carbon nanosheets with densely accessible Fe-N
Identifiants
pubmed: 33369882
doi: 10.1002/smll.202006178
doi:
Substances chimiques
Nitrogen
N762921K75
Oxygen
S88TT14065
Types de publication
Journal Article
Research Support, Non-U.S. Gov't
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2006178Informations de copyright
© 2020 Wiley-VCH GmbH.
Références
X. Tian, X. F. Lu, B. Y. Xia, X. W. Lou, Joule 2020, 4, 45.
S. Ren, X. Duan, S. Liang, M. Zhang, H. Zheng, J. Mater. Chem. A 2020, 8, 6144.
X. L. Tian, X. Zhao, Y. Q. Su, L. J. Wang, H. M. Wang, D. Dang, B. Chi, H. F. Liu, E. J. M. Hensen, X. W. Lou, B. Y. Xia, Science 2019, 366, 850.
Y. Pan, C. Zhang, Z. Liu, C. Chen, Y. Li, Matter 2020, 2, 78.
N. Ramaswamy, U. Tylus, Q. Jia, S. Mukerjee, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15443.
A. Sarapuu, E. Kibena-Põldsepp, M. Borghei, K. Tammeveski, J. Mater. Chem. A 2018, 6, 776.
A. Zitolo, V. Goellner, V. Armel, M. T. Sougrati, T. Mineva, L. Stievano, E. Fonda, F. Jaouen, Nat. Mater. 2015, 14, 937.
X. Zhang, S. Zhang, Y. Yang, L. Wang, Z. Mu, H. Zhu, X. Zhu, H. Xing, H. Xia, B. Huang, J. Li, S. Guo, E. Wang, Adv. Mater. 2020, 32, 1906905.
F. Li, G. F. Han, Y. Bu, H. J. Noh, J. P. Jeon, T. J. Shin, S. J. Kim, Y. Wu, H. Y. Jeong, Z. Fu, Y. Lu, J. B. Baek, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2020, 59, 23678.
J. Masa, A. Zhao, W. Xia, M. Muhler, W. Schuhmann, Electrochim. Acta 2014, 128, 271.
S. Kattel, G. Wang, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 10790.
E. F. Holby, G. Wu, P. Zelenay, C. D. Taylor, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 14388.
R. Qin, K. Liu, Q. Wu, N. Zheng, Chem. Rev. 2020, 120, 11810.
D. Zhao, Z. Zhuang, X. Cao, C. Zhang, Q. Peng, C. Chen, Y. Li, Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 2215.
T. Asset, P. Atanassov, Joule 2020, 4, 33.
X. Wan, X. Liu, Y. Li, R. Yu, L. Zheng, W. Yan, H. Wang, M. Xu, J. Shui, Nat. Catal. 2019, 2, 259.
W. Wei, X. Shi, P. Gao, S. Wang, W. Hu, X. Zhao, Y. Ni, X. Xu, Y. Xu, W. Yan, H. Ji, M. Cao, Nano Energy 2018, 52, 29.
L. Jiao, R. Zhang, G. Wan, W. Yang, X. Wan, H. Zhou, J. Shui, S. H. Yu, H. L. Jiang, Nat. Commun. 2020, 11, 2831.
G. Chen, P. Liu, Z. Liao, F. Sun, Y. He, H. Zhong, T. Zhang, E. Zschech, M. Chen, G. Wu, J. Zhang, X. Feng, Adv. Mater. 2020, 32, 1907399.
L. Zhao, Y. Zhang, L. B. Huang, X. Z. Liu, Q. H. Zhang, C. He, Z. Y. Wu, L. J. Zhang, J. Wu, W. Yang, L. Gu, J. S. Hu, L. J. Wan, Nat. Commun. 2019, 10, 1278.
M. X. Chen, M. Zhu, M. Zuo, S. Q. Chu, J. Zhang, Y. Wu, H. W. Liang, X. Feng, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2020, 59, 1627.
H. Zhang, H. T. Chung, D. A. Cullen, S. Wagner, U. I. Kramm, K. L. More, P. Zelenay, G. Wu, Energy Environ. Sci. 2019, 12, 2548.
F. Jaouen, M. Lefevre, J. P. Dodelet, M. Cai, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 5553.
D. Malko, A. Kucernak, T. Lopes, Nat. Commun. 2016, 7, 13285.
Y. Mun, S. Lee, K. Kim, S. Kim, S. Lee, J. W. Han, J. Lee, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 6254.
M. Qiao, Y. Wang, Q. Wang, G. Hu, X. Mamat, S. Zhang, S. Wang, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2020, 59, 2688.
L. Liu, G. Zeng, J. Chen, L. Bi, L. Dai, Z. Wen, Nano Energy 2018, 49, 393.
Y. Chen, I. Kone, Y. Gong, A. Xie, H. J. Hu, D. D. Kong, J. Liu, Y. Tang, X. J. Yang, R. Pang, P. Y. Wan, Carbon 2019, 152, 325.
Y. Wang, L. Tao, Z. Xiao, R. Chen, Z. Jiang, S. Wang, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1705356.
H. Shen, E. Gracia-Espino, J. Ma, H. Tang, X. Mamat, T. Wagberg, G. Hu, S. Guo, Nano Energy 2017, 35, 9.
Y. J. Sa, D. J. Seo, J. Woo, J. T. Lim, J. Y. Cheon, S. Y. Yang, J. M. Lee, D. Kang, T. J. Shin, H. S. Shin, H. Y. Jeong, C. S. Kim, M. G. Kim, T. Y. Kim, S. H. Joo, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 15046.
D. Kim, N. P. Zussblatt, H. T. Chung, S. M. Becwar, P. Zelenay, B. F. Chmelka, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 25337.
L. J. Yang, N. Larouche, R. Chenitz, G. X. Zhang, M. Lefevre, J. P. Dodelet, Electrochim. Acta 2015, 159, 184.
Y. Wang, P. Zhu, H. Yang, L. Huang, Q. Wu, M. Rauf, J. Zhang, J. Dong, K. Wang, Z. Zhou, S. Sun, ChemElectroChem 2018, 5, 1914.
Q. Zhao, J. An, S. Wang, Y. Qiao, C. Liao, C. Wang, X. Wang, N. Li, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 35410.
H. Dong, H. Yu, X. Wang, Q. Zhou, J. Feng, Water Res. 2012, 46, 5777.
H. Dong, H. Yu, X. Wang, Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 13009.
F. Zhang, G. Chen, M. A. Hickner, B. E. Logan, J. Power Sources 2012, 218, 100.
W. Yang, X. Wang, M. Son, B. E. Logan, J. Power Sources 2020, 465, 228264.
X. Yang, Y. Wang, G. Zhang, L. Du, L. Yang, M. Markiewicz, J.-y. Choi, R. Chenitz, S. Sun, Appl. Catal., B 2020, 264, 118523.
G. Zhang, Y. Jia, C. Zhang, X. Xiong, K. Sun, R. Chen, W. Chen, Y. Kuang, L. Zheng, H. Tang, W. Liu, J. Liu, X. Sun, W.-F. Lin, H. Dai, Energy Environ. Sci. 2019, 12, 1317.
X. Wang, C. Yuan, C. Shao, S. Zhuang, J. Ye, B. Li, Environ. Res. 2020, 182, 109011.
K. Qu, Y. Zheng, S. Dai, S. Z. Qiao, Nanoscale 2015, 7, 12598.
Y. Wang, S. Wang, R. Li, H. Li, Z. Guo, B. Chen, R. Li, Q. Yao, X. Zhang, H. Chen, Y. Li, K. Qu, Y. Zheng, Carbon 2020, 162, 586.
D. Xia, X. Yang, L. Xie, Y. Wei, W. Jiang, M. Dou, X. Li, J. Li, L. Gan, F. Kang, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1906174.
W. Yang, X. Liu, X. Yue, J. Jia, S. Guo, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1436.
H. Zhang, S. Hwang, M. Wang, Z. Feng, S. Karakalos, L. Luo, Z. Qiao, X. Xie, C. Wang, D. Su, Y. Shao, G. Wu, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 14143.
X. Zeng, J. Shui, X. Liu, Q. Liu, Y. Li, J. Shang, L. Zheng, R. Yu, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1701345.
Y. Chen, S. Ji, S. Zhao, W. Chen, J. Dong, W. C. Cheong, R. Shen, X. Wen, L. Zheng, A. I. Rykov, S. Cai, H. Tang, Z. Zhuang, C. Chen, Q. Peng, D. Wang, Y. Li, Nat. Commun. 2018, 9, 5422.
H. Chu, C. Shao, S. Qiu, Y. Zou, C. Xiang, F. Xu, L. Sun, Inorg. Chem. Front. 2018, 5, 225.
C. Tang, H. F. Wang, X. Chen, B. Q. Li, T. Z. Hou, B. Zhang, Q. Zhang, M. M. Titirici, F. Wei, Adv. Mater. 2016, 28, 6845.
K. Wu, X. Chen, S. Liu, Y. Pan, W. Cheong, W. Zhu, X. Cao, R. Shen, W. Chen, J. Luo, W. Yan, L. Zheng, Z. Chen, D. Wang, Q. Peng, C. Chen, Y. Li, Nano Res. 2018, 11, 6260.
J. Wang, Y. Xu, B. Ding, Z. Chang, X. Zhang, Y. Yamauchi, K. C. W. Wu, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 2894.
J. Zhang, M. Zhang, Y. Zeng, J. Chen, L. Qiu, H. Zhou, C. Sun, Y. Yu, C. Zhu, Z. Zhu, Small 2019, 15, 1900307.
C. Shao, S. Qiu, G. Wu, B. Cui, H. Chu, Y. Zou, C. Xiang, F. Xu, L. Sun, Carbon Energy 2020, https://doi.org/10.1002/cey2.81.
K. Yuan, D. Lutzenkirchen-Hecht, L. Li, L. Shuai, Y. Li, R. Cao, M. Qiu, X. Zhuang, M. K. H. Leung, Y. Chen, U. Scherf, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 2404.
S. Chen, N. Zhang, C. W. Narváez Villarrubia, X. Huang, L. Xie, X. Wang, X. Kong, H. Xu, G. Wu, J. Zeng, H. Wang, Nano Energy 2019, 66, 104164.
Q. Wang, Y. Ji, Y. Lei, Y. Wang, Y. Wang, Y. Li, S. Wang, ACS Energy Lett. 2018, 3, 1183.
D. Guo, R. Shibuya, C. Akiba, S. Saji, T. Kondo, J. Nakamura, Science 2016, 351, 361.
Y. Chen, Z. Li, Y. Zhu, D. Sun, X. Liu, L. Xu, Y. Tang, Adv. Mater. 2019, 31, 1806312.
F. Tang, H. T. Lei, S. J. Wang, H. X. Wang, Z. X. Jin, Nanoscale 2017, 9, 17364.
L. Lin, Q. Zhu, A. Xu, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11027.
D. Xia, F. Tang, X. Yao, Y. Wei, Y. Cui, M. Dou, L. Gan, F. Kang, Carbon 2020, 162, 300.
K. H. Kangasniemi, D. A. Condit, T. D. Jarvi, J. Electrochem. Soc. 2004, 151, 125.
M. Wu, Y. Liu, Y. Zhu, J. Lin, J. Liu, H. Hu, Y. Wang, Q. Zhao, R. Lv, J. Qiu, J. Mater. Chem. A 2017, 5, 11331.
Y. Li, J. Huang, X. Hu, L. Bi, P. Cai, J. Jia, G. Chai, S. Wei, L. Dai, Z. Wen, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1803330.
G. Zhang, R. Chenitz, M. Lefevre, S. Sun, J.-P. Dodelet, Nano Energy 2016, 29, 111.
L. Zou, Y. Qiao, C. M. Li, Electrochem. Energy Rev. 2018, 1, 567.
Y. Du, F. Ma, C. Xu, J. Yu, D. Li, Y. Feng, L. Zhen, Nano Energy 2019, 61, 533.
H. Yuan, Y. Hou, I. M. Abu-Reesh, J. Chen, Z. He, Mater. Horiz. 2016, 3, 382.
K. Rabaey, G. Lissens, S. D. Siciliano, W. Verstraete, Biotechnol. Lett. 2003, 25, 1531.
R. Wang, M. Yan, H. Li, L. Zhang, B. Peng, J. Sun, D. Liu, S. Liu, Adv. Mater. 2018, 30, 1800618.
W. Xue, Q. Zhou, F. Li, B. S. Ondon, J. Power Sources 2019, 423, 9.