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微孔-介孔-大孔三级多孔氮掺杂空心碳壳:高效ORR电催化剂

第一作者:Ruohao Xing(上海大学;中科院上海硅酸盐研究所)
通讯作者:刘茜(中科院上海硅酸盐研究所,上海材料基因研究院);王家成(中科院上海硅酸盐研究所,上海材料基因研究院) 

利用高温CO2刻蚀空心碳球的方法,制备出微孔-介孔-大孔三级多孔氮掺杂空心碳壳材料。950 ℃活化的样品具有最大的比表面积(2072 m2/g), 孔容(1.96 cm3/g)和分级微孔-介孔分布(1.2, 2.6和 6.2 nm)。因此,该温度下活化的材料具有最优的电催化ORR性能。在这种新型三级多孔系统中,大孔能储存反应物、介孔能提高反应物传输效率、微孔有利于反应离子累积。得益于此,这种分级多孔碳壳材料具有相当优异的ORR催化活性,同时其对甲醇的耐受性和催化寿命要明显优于Pt/C。


团队介绍:


团队研究方向:无机非金属材料的高通量制备与快速筛选/优化;非贵金属电催化材料结构调及其反应机理研究;CO2存储与资源。课题组负责人王家成研究员入选中国科学院“百人计划”,中科院上海硅酸盐所“组合技术与能源材料研究”团队负责人,担任国际学术期刊Nano Advances(ISSN 2415 – 1386)的共同创刊主编;任Nature出版集团杂志Scientific Reports编委。


参考文献:

Ruohao Xing, Tingsheng Zhou, Yao Zhou, Ruguang Ma, Qian Liu, Jun Luo, Jiacheng Wang, Creation of Triple Hierarchical Micro-Meso-Macroporous N-doped Carbon Shells with Hollow Cores towards the Electrocatalytic Oxygen Reduction Reaction. Nano-Micro Lett. (2018) 10: 3. 

http://dx.doi.org/10.1007/s40820-017-0157-1

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