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In situ synthesis of Co_(3)O_(4)nanoparticles confined in 3D nitrogendoped porous carbon as an efficient bifunctional oxygen electrocatalyst

引用

Rare Metals 2020年第12期39卷 1383-1394页

作者： Zhi-Yuan Wang Shun-Da Jiang Chan-Qin Duan Dan Wang Shao-Hua Luo Yan-Guo Liu School of Materials Science and Engineering Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Dielectric and Electrolyte Functional Material-Hebei Province Qinhuangdao 066004China

The rational exploitation of non-precious metal catalyst with high activity,strong durability and low cost for the oxygen reduction reaction(ORR)and oxygen evolution reaction(OER)is of vital importance for metalair ***,a composite of Co_(3)O_(4)nanoparticles confined in three-dimensional(3 D)N-doped porous carbon(Co-NpCs)was prepared by a simple freeze-drying and in situ pyrolysis *** effect of different dosages of Co(NO_(3))_(2)on the catalytic performance was *** Co-NpC-12%exhibits the best catalytic performance(E_(1/2)=0.78 V,better stability than 20%Pt/C)in ORR and in OER among all the as-synthesized ***,it also exhibits the best bifunctional activity(ΔE=0.849 V).The excellent properties of Co-NpCs are mainly due to the synergy between Co_(3)O_(4)and ***,a high Co_(3)O_(4)loading amount can boost the defect level of the N-doped hierarchical porous carbon and expose more active ***,the unique in situ pyrolysis guarantees a largearea contact between Co_(3)O_(4)and carbon as well as a strong C-O-Co bonding,which promotes charge transfer,avoids the peeling of Co_(3)O_(4)nanoparticles and effectively improves the stability of the *** work is expected to offer a feasible strategy to produce metal oxide/carbon nanocomposite and push forward the development of bifunctional electrocatalyst with high activity and stability.

关键词： Bifunctional electrocatalyst Co_(3)O_(4) nitrogendoped porous carbon In situ synthesis

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