SNU CBE

Synergistic Fe–Si Dual‐Site Pathway Engineering in Biomass‐Derived Carbon Matrix for High‐Performance Oxygen Reduction Reaction

2025 · Carbon Energy

저자

Min Su Cho, Yanmei Zang, S. Park, Byeong‐Seon An, Ho Jin Lee, Ashish Gaur, Ghulam Ali, Mingony Kim, K. D. Chung, SungBin Park, 성영은 (Yung‐Eun Sung), Daehae Kim, Ki Jae Kim, Chang Woo Myung, HyukSu Han

연구주제

Electrocatalysts for Energy Conversion · Fuel Cells and Related Materials · Catalytic Processes in Materials Science

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(에너지/자원 > 신재생에너지 > 연료전지)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: AI 키워드가 잡은 NTIS 과제의 분류.

AI 연구 키워드·방법

음이온 교환막 연료전지(AEMFC) 바이오매스 유래 탄소 이중 원자 촉매 산소 환원 반응(ORR)

키워드 (OpenAlex)

oxygen reduction reaction biomass-derived carbon anion exchange membrane fuel cells non-precious metal electrocatalysts Fe-N-C single-atom catalysts CO poisoning resistance methanol crossover catalyst stability

초록

ABSTRACT Anion exchange membrane fuel cells (AEMFCs) offer a sustainable energy solution with non‐precious metal catalysts, reduced degradation, and fuel flexibility. However, the sluggish oxygen reduction reaction (ORR) at the cathode and durability concerns impede commercialization. To address these challenges, this study presents a dual‐atomic SiFe–N–C catalyst derived from pinecones, a naturally abundant biomass resource. The catalyst features a nitrogen‐rich porous carbon matrix that stabilizes Si–Fe dual‐atomic sites during pyrolysis. Advanced analyses confirm Fe–Si and Fe–N bonds, which synergistically enhance ORR activity by optimizing electronic structures and intermediate adsorption energies. The SiFe–N–C catalyst surpasses Pt/C and Fe–N–C single‐atom benchmarks with superior ORR activity and excellent long‐term durability supported by high resistance to CO poisoning as well as…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

NTIS 성과DB(2020–24)에서 DOI 매칭 없음

인접 그래프

노드 hover = 이웃 강조 · 1회 클릭 = 고정 · 고정된 노드 다시 클릭 = 페이지 이동

이 문서와 연결된 페이지

교수 1

성영은

연구주제 1

Electrocatalysts for Energy Conversion

키워드 4

산소 환원 반응(ORR) · 음이온 교환막 연료전지(AEMFC) · 바이오매스 유래 탄소 · 이중 원자 촉매