Mechanistic study of Eu single atoms occupying four vacancy centers as potential electrocatalysts for the oxygen reduction reaction

催化作用 电催化剂 氧还原反应 电化学 空位缺陷 吸附 石墨烯 电化学能量转换 化学 氧气 Atom(片上系统) 纳米技术 材料科学 无机化学 电极 化学工程 物理化学 结晶学 有机化学 嵌入式系统 工程类 计算机科学
作者
Qiming Fu,Daomiao Wang,Chao Liu
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
标识
DOI:10.1039/d3cp04719a
摘要

The oxygen reduction reaction (ORR) on the oxygen electrode plays a critical role in rechargeable metal-air batteries, and the development of electrochemical energy storage and conversion technologies for the ORR is of great significance. In this study, the catalytic performance of rare earth-doped graphene (EuNxC6-x-Gra) as an electrocatalyst for the ORR was investigated. The results showed that a majority of the catalysts exhibited good ORR catalytic activity under acidic conditions, with some approaching or even surpassing commercial Pt-based catalysts (ηORR = 0.45 V). Particularly, EuN2C4-2-Gra demonstrated an ηORR of 0.38 V. It has been observed that the f-band center of Eu atoms increases with an increasing number of N atoms, and the charge distribution exhibits a "U" shape. There is a decreasing trend from N0 to N3 and an increasing trend from N4 to N6. By incorporating the proportional relationship of the adsorption free energies of reaction intermediates (ΔG*ads), a volcano diagram was constructed to rapidly assess catalytic activity. Finally, an intrinsic characteristic descriptor φ was formulated to quantitatively describe the relationship between φ and ηORR, providing a new tool for predicting and designing catalysts. This will provide guidance for the development and design of high-performance rare earth single atom catalysts.

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
派大星完成签到,获得积分10
刚刚
爱啥啥完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的函函应助平常心采纳,获得10
1秒前
1秒前
阳光完成签到 ,获得积分10
1秒前
于富强完成签到,获得积分10
1秒前
小二郎应助李金奥采纳,获得10
2秒前
燕小丙完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助忆之采纳,获得10
2秒前
我是老大应助薛欠解采纳,获得10
2秒前
honey发布了新的文献求助10
2秒前
壮观手套发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
好困好困好困yyy完成签到 ,获得积分10
5秒前
大憨憨发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
cherry完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
洋地黄发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
谦让寄容完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.3应助IIIKERUI采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
2052669099发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
大黄完成签到,获得积分10
10秒前
深情安青应助11111采纳,获得10
10秒前
10秒前
歪歪象发布了新的文献求助10
11秒前
义气萝卜头完成签到 ,获得积分10
11秒前
lllwww完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
大黄发布了新的文献求助10
13秒前
肽聚糖发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
怪兽打奥特曼完成签到,获得积分10
13秒前
14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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
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 6044674
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7812729
关于积分的说明 16246013
捐赠科研通 5190401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777383
邀请新用户注册赠送积分活动 1760580
关于科研通互助平台的介绍 1643734