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]
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
缘来是梦发布了新的文献求助30
刚刚
wildfire完成签到,获得积分10
刚刚
打烊完成签到 ,获得积分10
1秒前
NexusExplorer应助臆想采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
清心淡如水完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
後zgw发布了新的文献求助10
4秒前
顾矜应助max采纳,获得10
4秒前
1U发布了新的文献求助10
4秒前
tom完成签到,获得积分10
4秒前
HHAXX发布了新的文献求助20
5秒前
hyc发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
无极微光应助candy采纳,获得20
6秒前
大模型应助wangxinlei采纳,获得10
6秒前
江河发布了新的文献求助10
6秒前
lululululululu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
彭于晏应助ldz采纳,获得10
7秒前
愉快的语山应助zhy采纳,获得10
7秒前
所所应助317采纳,获得10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
小马甲应助NNUsusan采纳,获得10
7秒前
虚拟的帽子完成签到,获得积分20
8秒前
乔治哇发布了新的文献求助10
8秒前
Dotuu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
9秒前
氯吡格雷完成签到,获得积分10
11秒前
xyj发布了新的文献求助20
11秒前
睿洁洁发布了新的文献求助10
11秒前
沐易发布了新的文献求助10
12秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
林夕完成签到 ,获得积分10
13秒前
彭于晏应助阳阳采纳,获得20
13秒前
阿辉发布了新的文献求助10
13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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6048640
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7833109
关于积分的说明 16260257
捐赠科研通 5193939
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2779163
邀请新用户注册赠送积分活动 1762455
关于科研通互助平台的介绍 1644649