PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nano Research Energy· 2026Q1· Derleme

Oksijen Reaksiyonları İçin Flor-Doplu Nanokarbon Elektrokatalizörleri

Fluorine-Doped Nanocarbon-Based Materials for Aqueous Oxygen Electrocatalysis: Synthesis, Mechanisms, Applications, and Perspectives

Yong Zheng, Junpeng Ma, Xinyang He, Yining Zhang ve diğerleri

Kısa özet

Florür katkılı nanokarbon malzemeler (F-DNCM'ler), florun elektronik yapıyı ayarlama, yük dağılımını değiştirme ve aktif alanlar oluşturma yeteneği sayesinde oksijen elektrolizi (ORR/OER) için soy metallere alternatif olarak umut vaat etmektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Nanokarbonlara florür katkısı, karbon atomlarını kutuplaştırarak ve yük yoğunluğunu yeniden dağıtarak ORR/OER aktivitesini artırır.
  • F-DNCM'ler, kusur üretimi ve oksijen ara ürünlerinin adsorpsiyonunun düzenlenmesi yoluyla katalitik kinetiği iyileştirir.
  • Derleme, F-DNCM'leri tek katkılı, çift/çok katkılı ve hibrit malzemeler olarak sınıflandırır.
  • Anahtar uygulamalar arasında metal-hava pilleri, yakıt hücreleri ve elektrokimyasal H2O2 üretimi yer alır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Oxygen electrocatalysis, involving the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER), is central to rechargeable metal-air batteries, fuel cells, and electrochemical H2O2 production. Fluorine (F)-doped nanocarbon-based materials (F-DNCMs) have emerged as promising alternatives to noble-metal electrocatalysts because the high electronegativity of the F atom enables strong modulation of the electronic structure of carbon frameworks. F incorporation can polarize adjacent carbon atoms, redistribute charge density, regulate the adsorption energetics of oxygen intermediates, and generate defects/edge sites, thereby improving ORR/OER kinetics. Despite these advantages, a comprehensive review of F-doped nanocarbon-based materials (F-DNCMs) for oxygen electrocatalysis remains lacking. This Review systematically summarizes recent progress in the synthesis, structural regulation, catalytic mechanisms, and applications of F-DNCMs. Representative fluorination strategies are presented and compared in terms of their characteristics, advantages, and limitations. F-DNCMs are further classified into F single-doped carbons, F-based dual-doped and multidoped carbons, and F-doped carbon-based hybrids, with emphasis on the effects of C−F bonding configurations, charge polarization, defect engineering, interfacial coupling, and heteroatom synergy on ORR/OER performance. Besides, their applications in metal-air batteries, fuel cells, and electrochemical H2O2 production are also highlighted. Finally, key challenges in precise control of F species, identification of active sites, scalable synthesis, and device integration are discussed. This Review aims to establish structure-property-activity relationships and provide practical guidance for the rational design of high-performance F-DNCM electrocatalysts.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nano Research Energy, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

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 et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre

Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy