欧美乱大交xxxxx潮喷,拧花蒂尿用力按凸起喷水尿,人人妻人人澡人人爽人人添学生日韩

▲第一作者：孫壯志、鐘毅、隋赫羽

通訊作者：蘇亞瓊

通訊單位：西安交通大學

論文DOI：10.1002/adfm.202410774?（點擊文末「閱讀原文」，直達鏈接）

全文速覽

近日，西安交通大學化學學院蘇亞瓊教授課題組開發了一種改性Fe-N-C催化劑（FeIn-NC），其中引入了p區金屬In以形成Fe-In合金納米團簇,FeIn-NC催化劑表現出卓越的ORR性能，在0.1 M KOH中實現了0.924 V（vs RHE）的高半波電位,且基于FeIn-NC催化劑的鋅空氣電池（ZAB）實現了202.1 mW cm^-2的高功率密度。密度泛函理論（DFT）計算表明Fe-In合金和FeN₄的協同效應，優化了FeN₄位點的電子結構和電荷轉，微觀動力學模擬（MKM）結果與實驗結果具有良好的一致性，并闡明了FeN₄位點的ORR機制。這項工作提供了一種通過摻入p區金屬In合成合金納米團簇來增強Fe-N-C材料的ORR活性和耐久性的可行方法。

背景介紹

氧還原反應（ORR）是燃料電池和金屬空氣電池等可持續能源轉換和儲存裝置中的關鍵反應。Pt基催化劑具有優異的ORR性能，但價格昂貴，限制了其應用。Fe-N-C材料因其與Pt基催化劑相當的活性而備受關注，但其FeN₄位點與含氧物質之間的結合親和力不足，導致反應動力學緩慢，且長期耐久性不足。因此，Fe-N-C催化劑的實際性能還不能令人滿意，在保持ORR過程穩定性的同時提高其活性仍然存在困難。

圖文解析

TEM表明合成出具有層狀結構的FeIn-NC，其中直徑約為20 nm的Fe-In合金納米顆粒被封裝在碳層中。

圖1 FeIn-NC的合成與形貌表征

EXAFS表征進一步說明FeIn-NC由FeN₄位點與Fe-In合金組成。

圖2 FeIn-NC的結構表征

FeIn-NC表現出良好的氧還原活性，半波電位、動力學電流密度與塔菲爾斜率均優于商用Pt/C。K–L方程推導出電子轉移數為4，ORR過程主要為4 e^–途徑。并且在10,000次循環下半波電位幾乎保持恒定，表現出優異的穩定性。

圖3 FeIn-NC的ORR性能

DFT計算表明Fe-In合金與FeN₄單原子的協同作用改變了FeN₄位點的電子結構和電荷轉移，調節ORR中間體的吸附和解吸，從而提高電催化ORR反應的催化活性。MKM分析與實驗結果一致，進一步揭示了ORR反應機制。

圖4 理論計算與微觀動力學模擬

基于FeIn-NC組裝的鋅空電池性能優異，其功率密度、比容量與倍率性能均優于Pt/C，且在720 h的循環充放電測試中表現出良好的穩定性。

圖5 鋅空電池性能測試

文獻信息

Zhuangzhi Sun, Yi Zhong, Heyu Sui, Jia Liu, Pengfei Xie, Shujiang Ding, Yaqiong Su*. Construction of Fe–In Alloy to Enable High Activity and Durability of Fe–N–C Catalysts.?Adv. Funct. Mater.?2024, 2410774.

https://doi.org/10.1002/adfm.202410774

作者介紹

蘇亞瓊，1989年11月出生于河南省上蔡縣。西安交通大學化學學院研究員，principal investigator (PI)，博士生導師，兼任埃因霍溫理工大學客座研究員。2019年1月獲埃因霍溫理工大學催化專業博士學位。曾擔任美國特拉華大學訪問學者、埃因霍溫理工大學博士后、廈門大學iChEM-2011能源材料化學協同創新中心訪問學者。2020年7月，入選西安交通大學“青年拔尖人才支持計劃”。主要研究方向為計算能源催化/材料和界面電化學/表面增強拉曼光譜理論。主要通過第一性原理、分子動力學、以及機器學習、蒙特卡羅等算法，致力于多相催化表界面結構敏感性及活性的理論計算研究。截至目前，已在 Science (2)、Nature Catal.、Nature Comm.、JACS、Angew、Energy Environ. Sci.、Chem. Sci.、ACS Catal.、Chem. Mater.、Adv. Energy Mater.、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.等學術期刊發表文章100余篇。

課題組長期招聘“多相催化理論模擬”方向的科研助理，有分子動力學模擬和機器學習經驗者優先考慮。感興趣者可與蘇亞瓊教授（微信：yqsu1989）直接聯系。

97人妻一区二区精品免费,好男人社区www在线官网,办公室娇喘的短裙老师在线视频,亚州精品久久久久久久久