- Titel
- Atomically Dispersed Pentacoordinated-Zirconium Catalyst with Axial Oxygen Ligand for Oxygen Reduction Reaction
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-898786
- Quellenangabe
- Angewandte Chemie
Erscheinungsjahr: 2022
Jahrgang: 61
Heft: 36
E-ISSN: 1521-3773
Artikelnummer: e202209746 - Erstveröffentlichung
- 2022
- Abstract (EN)
- Single-atom catalysts (SACs), as promising alternatives to Pt-based catalysts, suffer from the limited choice of center metals and low single-atom loading. Here, we report a pentacoordinated Zr-based SAC with nontrivial axial O ligands (denoted O−Zr−N−C) for oxygen reduction reaction (ORR). The O ligand downshifts the d-band center of Zr and confers Zr sites with stable local structure and proper adsorption capability for intermediates. Consequently, the ORR performance of O−Zr−N−C prominently surpasses that of commercial Pt/C, achieving a half-wave potential of 0.91 V vs. reversible hydrogen electrode and outstanding durability (92 % current retention after 130-hour operation). Moreover, the Zr site shows good resistance towards aggregation, enabling the synthesis of Zr-based SAC with high loading (9.1 wt%). With the high-loading catalyst, the zinc-air battery (ZAB) delivers a record-high power density of 324 mW cm−2 among those of SAC-based ZABs.
- Andere Ausgabe
- Link zum Artikel der zuerst in der Zeitschrift „Angewandte Chemie” bei Wiley erschienen ist.
DOI: 10.1002/anie.202209746 - Freie Schlagwörter (DE)
- Hohe Ein-Atom-Beladung, Sauerstoffreduktionsreaktion, pentakoordinierte Konfiguration, Ein-Atom-Katalysatoren, Zink-Luft-Batterie
- Freie Schlagwörter (EN)
- High Single-Atom Loading, Oxygen Reduction Reaction, Pentacoordinated Configuration, Single-Atom Catalysts, Zinc-Air Battery
- Klassifikation (DDC)
- 540
- Verlag
- Wiley-VCH, Weinheim
- Förder- / Projektangaben
- European Commission (EC)
H2020 | SGA-RIA
Graphene Flagship Core Project 3
(GrapheneCore3)
ID: 881603 - Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK)
Sonderzuweisung zur Unterstützung profilbestimmender Struktureinheiten - Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
SFB 1415: Chemie der synthetischen zweidimensionalen Materialien
(CRC 1415)
ID: 417590517 - Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-898786
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 19.04.2024
- Dokumenttyp
- Artikel
- Sprache des Dokumentes
- Englisch
- Lizenz / Rechtehinweis
CC BY-NC-ND 4.0