Beyond the top of the volcano? – A unified approach to electrocatalytic oxygen reduction and oxygen evolution

析氧 氧还原 氧还原反应 材料科学 电催化剂 还原(数学) 氧气 火山 化学 物理化学 地球化学 电极 电化学 地质学 有机化学 数学 几何学
作者
Michael Busch,Niels Bendtsen Halck,Ulrike I. Kramm,Samira Siahrostami,Petr Krtil,Jan Rossmeisl
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:29: 126-135 被引量:311
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2016.04.011
摘要

We study the oxygen reduction (ORR) and the oxygen evolution reaction (OER) and based on previous obtained mechanistic insight we provide a unified general analysis of the two reactions simultaneously. The analysis shows that control over at least two independent binding energies is required to obtain a reversible perfect catalyst for both ORR and OER. Often only the reactivity of the surface is changed by changing from one material to another and all binding energies scale with the reactivity. We investigate the limitation in efficiency imposed by these linear scaling relations. This analysis gives rise to a double volcano for ORR and OER, with a region in between, forbidden by the scaling relations. The reversible perfect catalyst for both ORR and OER would fall into this “forbidden region”. Previously, we have found that hydrogen acceptor functionality on oxide surfaces can improve the catalytic performance for OER beyond the limitations originating from the scaling relations. We use this concept to search for promising combinations of binding sites and hydrogen donor/acceptor sites available in transition metal doped graphene, which can act as a catalyst for ORR and OER. We find that MnN4-site embedded in graphene by itself or combined with a COOH is a promising combination for a great combined ORR/OER catalyst.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
MSYMC完成签到 ,获得积分10
2秒前
zsj发布了新的文献求助10
2秒前
白芨完成签到,获得积分10
3秒前
海大鱼发布了新的文献求助10
4秒前
僭越惶恐完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
6秒前
科研南完成签到 ,获得积分10
8秒前
瘦瘦的迎南完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
kk发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
与岛完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
12秒前
冷傲凝琴发布了新的文献求助10
13秒前
畅快的小懒虫完成签到,获得积分10
13秒前
勤恳靖巧完成签到 ,获得积分10
13秒前
cpxliteratur完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
Freddie发布了新的文献求助10
15秒前
大帅哥发布了新的文献求助10
15秒前
又见白龙完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
萧匕发布了新的文献求助10
18秒前
归尘发布了新的文献求助100
18秒前
颜云尔发布了新的文献求助10
19秒前
勤劳冰烟完成签到,获得积分10
19秒前
sunnyliu发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
wqh完成签到 ,获得积分10
22秒前
BJYX完成签到,获得积分10
22秒前
填海完成签到,获得积分10
22秒前
大个应助冷傲凝琴采纳,获得10
23秒前
NexusExplorer应助萧匕采纳,获得10
24秒前
英俊的铭应助峥嵘采纳,获得10
24秒前
费思远完成签到,获得积分10
24秒前
三三完成签到 ,获得积分10
25秒前
科研天才完成签到,获得积分20
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6348564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163566
关于积分的说明 17174591
捐赠科研通 5405041
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861881
邀请新用户注册赠送积分活动 1839643
关于科研通互助平台的介绍 1688947