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
1秒前
xiaolizi应助Normally采纳,获得20
2秒前
3秒前
可爱的函函应助阿沅采纳,获得30
3秒前
羽加迪姆勒维奥萨完成签到,获得积分10
3秒前
sparks完成签到,获得积分10
3秒前
辞清完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
大模型应助潇洒天亦采纳,获得10
7秒前
酷酷柚子完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
吱吱吱发布了新的文献求助10
9秒前
顾羽完成签到,获得积分10
9秒前
zbylaosiji完成签到,获得积分10
9秒前
SciGPT应助愤怒的笑天采纳,获得10
10秒前
111发布了新的文献求助10
11秒前
espt完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
一投就中发布了新的文献求助10
12秒前
Sunnig盈发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
16秒前
17秒前
Ava应助一投就中采纳,获得10
19秒前
chinahaozi发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
ww完成签到,获得积分10
21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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6430148
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246246
关于积分的说明 17536216
捐赠科研通 5486401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895798
邀请新用户注册赠送积分活动 1872184
关于科研通互助平台的介绍 1711723