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Highly efficient Fe/n/C catalyst using adenosine as C/n-source for APEFC

Journal of Energy Chemistry 2017年第4期26卷 616-621页

作者： Huan Ren Ying Wang Xun Tang Juntao Lu Li Xiao Lin Zhuang College of Chemistry and Molecular Sciences Hubei Key Lab of Electrochemical Power SourcesWuhan UniversityWuhan 430072HubeiChina

An environmentally friendly precursor, adenosine, has been used as a dual source of C and n to synthesize nitrogen-doped carbon catalyst with/without Fe. A hydrothermal carbonization method has been used and water is the carbonization media. The morphology of samples with/without Fe component has been compared by HRTEM, and the result shows that Fe can promote the graphitization of carbon. Further electro-chemical test shows that the oxygen reduction reaction（ORR） catalytic activity of Fe-containing sample（C–Fe n） is much higher than that of the Fe-free sample（C–n）. Additionally, the intermediates of C–Fe n formed during each synthetic procedure have been thoroughly characterized by multiple methods,and the function of each procedure has been discussed. The C–Fe n sample exhibits high electro-catalytic stability and superior electro-catalytic activity toward ORR in alkaline media, with its half-wave potential 20 mV lower than that of commercial Pt/C（40 wt%）. It is further incorporated into alkaline polymer electrolyte fuel cell（APEFC） as the cathode material and led to a power density of 100 m W/cm;.

关键词： n-doped carbon catalyst ORR Fuel cell Alkaline polymer electrolyte Fe/n/C

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