PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Angewandte Chemie International Edition· 2026Q1

Ters sp2 C-F Bağları Geri Dönüştürülebilir Oksijen-Peroksit Elektrokatalizini Sağlar

Tailored sp 2 ‐C─F Bonding for Reversible Oxygen‐Peroxide Electrocatalysis

Peng Lin, Junxiang Chen, Shengjian Lin, Jun Wang ve diğerleri

Kısa özet

Ters sp2 C-F bağlarına sahip florür katkılı grafen, şarj edilebilir çinko-hava pillerinde 2e- oksijen indirgeme ve peroksit oksidasyon reaksiyonları için yüksek çift fonksiyonlu aktivite gösteren O2-H2O2 ara dönüşümü için programlanabilir bir platform görevi görür.

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

Ana noktalar

  • Ters sp2 C-F bağlarına sahip florür katkılı grafen, şarj edilebilir çinko-hava pilleri için O2-H2O2 ara dönüşümünü sağlar.
  • sp2 C-F bağları, OOH* ara ürün bağlanmasını hassas bir şekilde düzenleyerek redoks seçiciliğini ve kinetiğini yönlendirir.
  • Optimize edilmiş katalizör, 2e- oksijen indirgeme ve peroksit oksidasyon reaksiyonları için üstün çift fonksiyonlu aktivite sergiler.
  • Bu yaklaşım, florür kaynaklı polarizasyonu O2-H2O2 redoks kinetiği ile ilişkilendiren bir yapı-özellik ilkesi oluşturur.

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

Özet (abstract)

ABSTRACT Rechargeable zinc‐air batteries are fundamentally limited by the sluggishness of four‐electron (4e − ) oxygen electrocatalysis and by bifunctional catalysts that rarely combine high activity with long‐term durability, resulting in substantial polarization and poor reversibility. Replacing this chemistry with O 2 –H 2 O 2 interconversion offers a compelling alternative, because two‐electron (2e − ) oxygen electrocatalysis features intrinsically more reversible pathways and faster kinetics. Herein, fluorine‐doped graphene is established as a programmable electrocatalytic platform for O 2 ‐H 2 O 2 interconversion, where tailored sp 2 ‐C─F bonding acts as a precise electronic lever to regulate OOH* intermediate binding and thereby steer O 2 –H 2 O 2 redox selectivity and kinetics. By controlling fluorine incorporation, the local electronic environment of graphene is delicately engineered without sacrificing electrical conductivity. The optimized catalyst exhibits outstanding bifunctional activity for 2e − oxygen reduction reaction (2e – ‐ORR) and peroxide oxidation reaction (POR), translating into rechargeable zinc‐based batteries with high power output and robust long‐term durability. Mechanistic studies reveal that sp 2 ‐C─F bonding induces localized electrostatic polarization at neighboring carbon sites, selectively stabilizing OOH* intermediates, lowering the kinetic barrier for 2e – ‐ORR, and concurrently facilitating POR while minimizing parasitic reactions. These findings demonstrate a fundamental structure‐property principle linking fluorine‐induced polarization with O 2 –H 2 O 2 redox kinetics, and position fluorinated carbon frameworks as a versatile foundation for next‐generation reversible energy storage.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Angewandte Chemie International Edition, 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