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Simultaneously incorporating atomically dispersed Co-Nₓ sites with graphitic carbon layer-wrapped Co₉S₈ nanoparticles for oxygen reduction in acidic electrolyte

  • A facile yet robust synthesis is reported herein to simultaneously incorporate atomically dispersed Co-Nₓ sites with graphitic layer-protected Co₉S₈ nanoparticles (denoted as Co SACs+Co₉S₈) as an efficient electrocatalyst for oxygen reduction in acidic solution. The Co SACs+Co₉S₈ catalyst shows low H₂O₂ selectivity (∼5 %) with high half-wave potential (E1/2) of ∼0.78 V(RHE) in 0.5 M H₂SO₄. The atomic sites of the catalyst were quantified by a nitrite stripping method and the corresponding site density of the catalyst is calculated to be 3.2×10¹⁸ sites g⁻¹. Besides, we also found the presence of a reasonable amount of Co₉S₈ nanoparticles is beneficial for the oxygen electrocatalysis. Finally, the catalyst was assembled into a membrane electrode assembly (MEA) for evaluating its performance under more practical conditions in proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) system.

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Autor*innen:J. Wu, M. Gong, W. Zhang, Asad MehmoodORCiD, J. Zhang, G. Ali, A. Kucernak
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):ChemElectroChem
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.6 Elektrochemische Energiematerialien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:10
Ausgabe/Heft:12
Aufsatznummer:e202300110
Erste Seite:1
Letzte Seite:9
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Co−N-Cs; Fuel cells; Oxygen reduction reaction; PGM-free catalysts; Single-atom catalysts
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
DOI:10.1002/celc.202300110
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-575993
ISSN:2196-0216
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:07.06.2023
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:07.06.2023
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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