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                北理工在非对称配位铜单位点催化剂及氧还原性能▲方面取得重要进展


                  近日,北京好處太大了理工大学张加涛教授与陈文星副研究员在催化剂的原子界面调控合成方面,与清华大学深圳研究生院的李佳教授以及清华大学李亚接著他栋院士、王定胜副教授团∏队合作,合成了非对称配位的CuS1N3单位点催化剂,并实现了其在电ζ 催化氧还原(ORR)性能方∑面的突破性进展,相关○成果以“Engineering unsymmetrically coordinated Cu-S1N3 single atom sites with enhanced oxygen reduction activity”为题,发表于顶级期刊兄弟請推薦下《Nature Communications》(IF:13.811)(文章DOI: 10.1038/s41467-020-16848-8)。

                  先进的燃料电池和装有氧电极的金属-空气电池的发展为未来发展可持续能源提供了新的机遇。其中提若是得吾傳承高非Pt类催化剂的氧还原反应(ORR)性能是关键瓶颈问题。ORR中间产物在活性中心的吸附强度可以通过调所以他才會以高手节金属中心原子的界面结构来降低势垒,从而提高催化√活性。张加涛教授和陈文實力星副研究员等提出了一种原子界面策略,并构建了其間涉及到一種芯片显著提高ORR活性的非对称Cu-S1N3单原 不好子界面催化剂。该催他說什么也沒用化剂在碱性介质中表现出优异的ORR活性,其半波□电位高达0.918 V,远优于同类催化剂。基于同步辐射的X射线吸收不是千仞峰精细结构(XAFS)研究以及密度泛※函理论◣(DFT)计算表明,低价的(+1)CuS1N3作为ORR的活性↓位点,有效提高ORR活性,并展示了足够的性能稳定性。该局域结构『调控策略可以促进先进的氧电极反应以及其他电化学过程的研究,为真正解决千秋子也是一愣ORR反应催化剂的卡脖子问题提供☆了新的途径。

                 

                图1 CuS1N3单位点催化剂的形弟子都有些驚懼貌表征

                图2 原子层面的局域高分辨结构ㄨ表征

                图3 电催化性能测试

                图4 原位XAFS测试

                图5 DFT理论计算

                 

                  上述研究本是上天降臨成果得到了结构可控先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室和材ぷ料学院先进材料实验中心的】平台支持,得到了∩国家重点研究发展计划(2017YFB0701600)、国家自然科学基ㄨ金(Grant No. 51631001,21801015,51872030,21643003,51702016,51501010,11874036)、广东省重点地区研发◤计划(2019B010940001)、广东省珠江人才计划地方创新研究团队项目(2017BT01N111)、深圳市基础研究项目(JCYJ20170412171430026)、北京理一臉憂色工大学青年研究基金项目(3090012221909)、科研他能和玄彬成為生死兄弟院创新人才支持计划、中国□ 国家重点研发计划(2018YFA0702003)和国家自然科学基金(21890383,21671117,21871159)的支持。北理工材料学院博士研究生尚会姗为共同第一▲作者(排名第一),北理工■张加涛教授、陈文星副研究员和清华大学深圳研究生有些愕然院李佳教授以及清华大学王定胜副教授为起碼上千人安靜共同通讯作者,北理工为第一通讯单位。

                  论文链接:

                 

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