Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Interfacial Covalent Bonds Regulated Electron-Deficient 2D Black Phosphorus for Electrocatalytic Oxygen Reactions

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22310%2F21%3A43922146" target="_blank" >RIV/60461373:22310/21:43922146 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202008752" target="_blank" >https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202008752</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1002/adma.202008752" target="_blank" >10.1002/adma.202008752</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Interfacial Covalent Bonds Regulated Electron-Deficient 2D Black Phosphorus for Electrocatalytic Oxygen Reactions

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Developing resource-abundant and sustainable metal-free bifunctional oxygen electrocatalysts is essential for the practical application of zinc-air batteries (ZABs). 2D black phosphorus (BP) with fully exposed atoms and active lone pair electrons can be promising for oxygen electrocatalysts, which, however, suffers from low catalytic activity and poor electrochemical stability. Herein, guided by density functional theory (DFT) calculations, an efficient metal-free electrocatalyst is demonstrated via covalently bonding BP nanosheets with graphitic carbon nitride (denoted BP-CN-c). The polarized P-N covalent bonds in BP-CN-c can efficiently regulate the electron transfer from BP to graphitic carbon nitride and significantly promote the OOH* adsorption on phosphorus atoms. Impressively, the oxygen evolution reaction performance of BP-CN-c (overpotential of 350 mV at 10 mA cm(-2), 90% retention after 10 h operation) represents the state-of-the-art among the reported BP-based metal-free catalysts. Additionally, BP-CN-c exhibits a small half-wave overpotential of 390 mV for oxygen reduction reaction, representing the first bifunctional BP-based metal-free oxygen catalyst. Moreover, ZABs are assembled incorporating BP-CN-c cathodes, delivering a substantially higher peak power density (168.3 mW cm(-2)) than the Pt/C+RuO2-based ZABs (101.3 mW cm(-2)). The acquired insights into interfacial covalent bonds pave the way for the rational design of new and affordable metal-free catalysts.

  • Název v anglickém jazyce

    Interfacial Covalent Bonds Regulated Electron-Deficient 2D Black Phosphorus for Electrocatalytic Oxygen Reactions

  • Popis výsledku anglicky

    Developing resource-abundant and sustainable metal-free bifunctional oxygen electrocatalysts is essential for the practical application of zinc-air batteries (ZABs). 2D black phosphorus (BP) with fully exposed atoms and active lone pair electrons can be promising for oxygen electrocatalysts, which, however, suffers from low catalytic activity and poor electrochemical stability. Herein, guided by density functional theory (DFT) calculations, an efficient metal-free electrocatalyst is demonstrated via covalently bonding BP nanosheets with graphitic carbon nitride (denoted BP-CN-c). The polarized P-N covalent bonds in BP-CN-c can efficiently regulate the electron transfer from BP to graphitic carbon nitride and significantly promote the OOH* adsorption on phosphorus atoms. Impressively, the oxygen evolution reaction performance of BP-CN-c (overpotential of 350 mV at 10 mA cm(-2), 90% retention after 10 h operation) represents the state-of-the-art among the reported BP-based metal-free catalysts. Additionally, BP-CN-c exhibits a small half-wave overpotential of 390 mV for oxygen reduction reaction, representing the first bifunctional BP-based metal-free oxygen catalyst. Moreover, ZABs are assembled incorporating BP-CN-c cathodes, delivering a substantially higher peak power density (168.3 mW cm(-2)) than the Pt/C+RuO2-based ZABs (101.3 mW cm(-2)). The acquired insights into interfacial covalent bonds pave the way for the rational design of new and affordable metal-free catalysts.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10402 - Inorganic and nuclear chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GX19-26910X" target="_blank" >GX19-26910X: Chemie ve dvou dimenzích - za hranice grafenu</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Advanced Materials

  • ISSN

    0935-9648

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    33

  • Číslo periodika v rámci svazku

    20

  • Stát vydavatele periodika

    DE - Spolková republika Německo

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000646270600001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85104968109