Potential Effects on the Catalytic Mechanisms of OER and ORR

过电位 析氧 催化作用 化学 双功能 化学物理 电子转移 电极电位 电催化剂 电极 物理化学 电化学 生物化学
作者
Quan Zhang,Yang Zhang,Shengli Zhang,Guoping Gao
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (33): 16346-16356 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c01984
摘要

A fundamental understanding of the catalytic mechanisms of the oxygen evolution reaction (OER) and the oxygen reduction reaction (ORR) at applied electrode potentials is crucial for designing bifunctional catalysts. Here, we revisit the OER and ORR on single-atom catalysts (SACs) by using the grand canonical fixed-potential method. It is revealed that the charge states of reaction intermediates are linearly related to the potential through the capacitance and surface area, and different intermediates exhibit different charge states under the same potential, which arises from the adsorption-induced change in the work function and surface dipole. As a result, the charge transfer in each proton-coupled electron-transfer step is no longer 1e–, yielding a deviation of the potential-dependent relative free energy from the simple expression with a linear potential correction as in the conventional computational hydrogen electrode model, further affecting the evaluation of overpotential and catalytic activity. Importantly, the slopes of universal scaling relations decrease linearly with increasing electrode potential, resulting in distinct scaling relationships for the OER and ORR. These findings highlight the key role of the potential effects on the OER/ORR and update the understanding of the catalytic mechanisms and catalytic activity trends under working potential.
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
刚刚
1秒前
1秒前
我想静静发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
sunny33发布了新的文献求助10
2秒前
啦啦啦啦完成签到,获得积分10
2秒前
niufuking发布了新的文献求助10
2秒前
zz发布了新的文献求助10
4秒前
ydl0927完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
NexusExplorer应助满意语芙采纳,获得10
4秒前
llll完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
CipherSage应助zhengyalan采纳,获得10
6秒前
7秒前
深情安青应助加油呀采纳,获得30
7秒前
lonely发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
想逃离发布了新的文献求助10
10秒前
Sally完成签到,获得积分10
10秒前
烟花应助GGbond采纳,获得10
10秒前
无花果应助GGbond采纳,获得10
10秒前
万能图书馆应助GGbond采纳,获得10
10秒前
10秒前
丘比特应助GGbond采纳,获得10
10秒前
orixero应助GGbond采纳,获得10
10秒前
李慧敏完成签到,获得积分10
10秒前
CipherSage应助GGbond采纳,获得10
11秒前
田様应助GGbond采纳,获得10
11秒前
深情安青应助GGbond采纳,获得10
11秒前
11秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
11秒前
小伏发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
sunny33完成签到,获得积分10
12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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
Psychology of Self-Regulation 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5642076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4758001
关于积分的说明 15016141
捐赠科研通 4800531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566119
邀请新用户注册赠送积分活动 1524226
关于科研通互助平台的介绍 1483901