ACS Sustainable Chemistry & Engineering· 2026Q1
Hiyerarşik N-Katkılı Gözenekli Karbon İçindeki Sinerjistik Cu–Zn Çift Atomlu Bölgeleri, Verimli Şarj Edilebilir Zn–Hava Pilleri Sağlar
Synergistic Cu–Zn Dual-Atom Sites in Hierarchically N-Doped Porous Carbon Enable Efficient Rechargeable Zn–Air Batteries
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Hiyerarşik N-katkılı karbonda yer alan atomik olarak tanımlanmış Cu–Zn çift atomlu katalizör (CuZn-NC), 331,8 mW cm–2 tepe güç yoğunluğu ve 333 saatin üzerinde kararlı çalışma sağlayarak şarj edilebilir Zn–hava pil performansını önemli ölçüde artırır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Hiyerarşik N-katkılı karbon çerçevesinde izole Cu–N4 ve Zn–N4 parçacıklarına sahip bir Cu–Zn çift atomlu katalizör (CuZn-NC) geliştirildi.
- Optimize edilmiş katalizör, 0,99 V başlangıç potansiyeli ve 0,88 V yarı dalga potansiyeli ile gelişmiş ORR aktivitesi sergiler.
- Cu ve Zn bölgeleri arasındaki sinerjistik etkileşim, adsorpsiyon enerjilerini modüle eder ve ORR enerji bariyerlerini düşürür.
- CuZn-NC katalizörü, Zn–hava pillerinde 331,8 mW cm–2 tepe güç yoğunluğu ve 333 saatin üzerinde kararlı deşarj işlemi sağlar.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Herein, we report an atomically well-defined Cu–Zn dual-atom catalyst featuring isolated Cu–N4 and Zn–N4 moieties embedded in a hierarchical N-doped carbon framework. Through controlled precursor chemistry and defect engineering, the spatial proximity and electronic coupling between the two metal centers are precisely regulated, enabling the construction of stable dual-atom catalytic sites with distinct electronic characteristics. Electrochemical measurements reveal that the optimized CuZn-NC catalyst exhibits enhanced oxygen reduction reaction (ORR) activity, characterized by a positive onset potential (0.99 V) and a half-wave potential (0.88 V), together with excellent durability and methanol tolerance. Combined spectroscopic analyses and density functional theory calculations demonstrate that the cooperative interaction between adjacent Cu–N4 and Zn–N4 sites effectively modulates the adsorption energetics of oxygenated intermediates, thereby lowering the reaction energy barriers and accelerating ORR kinetics. When evaluated as an air cathode, the catalyst further delivers an impressive peak power density of 331.8 mW cm–2 and stable discharge operation over 333 h. This work provides mechanistic insights into dual-metal single-atom cooperation and offers a rational strategy for designing advanced oxygen electrocatalysts.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre
Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy