Bimetallic alloys encapsulated in fullerenes as efficient oxygen reduction or oxygen evolution reaction catalysts: A density functional theory study

富勒烯 催化作用 合金 材料科学 双金属片 密度泛函理论 化学工程 氧气 物理化学 化学 析氧 计算化学 电化学 有机化学 电极 工程类
作者
Xin Chen,Shihong Huang,Hui Zhang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:894: 162508-162508 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2021.162508
摘要

Revealing the structure-activity relationship of catalysts is conducive to design high-activity catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). In this paper, the ORR and OER catalytic activity of bimetallic alloys encapsulated in fullerenes M1xM24−x@Cn (M1xM24−x represents FexCo4−x, FexNi4−x, CoxNi4−x; x = 1, 2, 3; n = 40, 50, 60) are investigated by density functional theory methods. The calculated encapsulation energy (Eenc) indicates that except for the value on Fe1Ni3@C60, all the Eenc values are positive on the studied M1xM24−x@Cn, suggesting that additional externally supplied energy will be needed to encapsulate bimetallic alloys in fullerenes. As the size of the Cn cage decreases, the charge transfer between the alloy core and the carbon shell becomes greater, resulting in a roughly increase in the binding strength of the reaction intermediates on M1xM24−x@Cn. Compared with C40, C50 and C60 fullerenes are recognized as the more suitable shell for encapsulating bimetallic alloys toward ORR and OER. Based on the current study, Co1Ni3@C50 is screened out with the best ORR activity (ηORR = 0.35 V) and Co2Ni2@C60 shows the most excellent OER activity (ηOER = 0.36 V) among all the M1xM24−x@Cn.

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
林鑫发布了新的文献求助10
刚刚
molihuakai应助老衲采纳,获得10
刚刚
lzy完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Aurora完成签到,获得积分10
3秒前
英姑应助miss张采纳,获得10
3秒前
4秒前
嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
弟弟发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
隐形曼青应助淡然雪枫采纳,获得10
6秒前
田様应助Scott采纳,获得10
6秒前
sss识关注了科研通微信公众号
8秒前
爱吃冻梨完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
清新的宛丝完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
平怀晨关注了科研通微信公众号
10秒前
11秒前
11秒前
老衲发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
野原白完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
wyz发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
唐唐发布了新的文献求助10
15秒前
好货分享发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
桐桐应助神勇的夜山采纳,获得10
16秒前
完美星落完成签到,获得积分10
16秒前
nocap666完成签到,获得积分10
16秒前
ALLDA发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
yfann发布了新的文献求助10
18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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 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 6403835
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222668
关于积分的说明 17427252
捐赠科研通 5456301
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883421
邀请新用户注册赠送积分活动 1859719
关于科研通互助平台的介绍 1701145