亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Transition Metal and N Doping on AlP Monolayers for Bifunctional Oxygen Electrocatalysts: Density Functional Theory Study Assisted by Machine Learning Description

双功能 过电位 电负性 密度泛函理论 材料科学 电催化剂 析氧 催化作用 吉布斯自由能 单层 物理化学 化学物理 计算化学 纳米技术 化学 热力学 电化学 物理 有机化学 电极
作者
Xuefei Liu,Yuefei Zhang,Wentao Wang,Yuanzheng Chen,Wenjun Xiao,Tianyun Liu,Zhen Zhong,Zijiang Luo,Zhao Ding,Zhaofu Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (1): 1249-1259 被引量:67
标识
DOI:10.1021/acsami.1c22309
摘要

It is vital to search for highly efficient bifunctional oxygen evolution/reduction reaction (OER/ORR) electrocatalysts for sustainable and renewable clean energy. Herein, we propose a single transition-metal (TM)-based defective AlP system to validate bifunctional oxygen electrocatalysis by using the density functional theory (DFT) method. We found that the catalytic activity is enhanced by substituting two P atoms with two N atoms in the Al vacancy of the TM-anchored AlP monolayer. Specifically, the overpotential of OER(ORR) in Co- and Ni-based defective AlP systems is found to be 0.38 (0.25 V) and 0.23 V (0.39 V), respectively, showing excellent bifunctional catalytic performance. The results are further presented by establishing the volcano plots and contour maps according to the scaling relation of the Gibbs free-energy change of *OH, *O, and *OOH intermediates. The d-band center and the product of the number of d-orbital electrons and electronegativity of the TM atom are the ideal descriptors for this system. To investigate the activity origin of the OER/ORR process, we performed the machine learning (ML) algorithm. The result indicates that the number of TM-d electrons (Ne), the radius of TM atoms (rd), and the charge transfer of TM atoms (Qe) are the three primary descriptors characterizing the adsorption behavior. Our results can provide a theoretical guidance for designing highly efficient bifunctional electrocatalysts and pave a way for the DFT-ML hybrid method in catalysis research.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
5秒前
7秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
隐形曼青应助hua采纳,获得10
9秒前
17秒前
hua完成签到,获得积分10
17秒前
隐形曼青应助打地鼠工人采纳,获得10
19秒前
hua发布了新的文献求助10
21秒前
热心的咖啡豆完成签到 ,获得积分10
24秒前
Never stall完成签到 ,获得积分10
24秒前
姆姆没买完成签到 ,获得积分10
24秒前
Milton_z完成签到 ,获得积分10
28秒前
zhiyu关注了科研通微信公众号
31秒前
32秒前
JONY完成签到 ,获得积分10
36秒前
调研昵称发布了新的文献求助30
37秒前
科研通AI2S应助felix采纳,获得10
44秒前
46秒前
大神完成签到,获得积分10
50秒前
55秒前
59秒前
1分钟前
Jackylee发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
青山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Sandy完成签到,获得积分10
1分钟前
Wendy完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
hayk发布了新的文献求助10
1分钟前
咖啡续命完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
酷酷问夏完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
雷家完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
天天快乐应助打地鼠工人采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3136993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787960
关于积分的说明 7784040
捐赠科研通 2444012
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299609
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625497
版权声明 600989