First‐Principles Investigations on Effects of B‐Site Substitution (B═Mn, Fe, and Co) on La‐Based Perovskite Oxides As Bifunctional Electrocatalysts for Rechargeable Metal–Air Batteries

过电位 双功能 析氧 化学 无机化学 催化作用 金属 电解质 钙钛矿(结构) 电化学 物理化学 电极 结晶学 有机化学
作者
Siriwimol Somdee,Meena Rittiruam,Tinnakorn Saelee,Patcharaporn Khajondetchairit,Annop Ektarawong,Soorathep Kheawhom,Björn Alling,Piyasan Praserthdam,Supareak Praserthdam
出处
期刊:Advanced theory and simulations [Wiley]
卷期号:7 (6)
标识
DOI:10.1002/adts.202301235
摘要

Abstract The effects of B‐site substitution (B═Mn, Fe, and Co) in La‐based perovskite oxides (LPOs); LaMnO 3 , LaFeO 3 , LaCoO 3 , as bifunctional electrocatalysts during oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) in metal–air batteries (MABs) under an alkaline electrolyte (pH = 13) are investigated using density functional theory (DFT). It is found that LaMnO 3 exhibits higher ORR activity than others with ORR overpotential ( η ORR ) of 0.57 V, but its OER activity is poor with OER overpotential ( η OER ) of 1.12 V. The η ORR (0.59 V) and η OER (1.13 V) of LaMn 0.75 Fe 0.25 O 3 closely resemble those of LaMnO 3 , suggesting that Fe substitution does not yield appreciable enhancements in activity. Fe substitution reduces the ORR and OER activity because the adsorption energies of intermediate species on Fe‐substituted LPOs surfaces are too strong to obtain a potential determining step for ORR and OER. According to Sabatier's principle, the LaMn 0.25 Co 0.75 O 3 demonstrates superior OER activity compared to the other composition, while ORR activity approximates that of LaMnO 3 , evidenced by η ORR of 0.65 V and η OER of 0.53 V. The Co‐terminated LaMn 0.25 Co 0.75 O 3 shows bifunctional activity higher than Mn/Co termination, indicating that Co is an active site for OER and Mn is a promoter for improved ORR activity.

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
Orange应助cmys采纳,获得10
1秒前
耶耶耶完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
2秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
2秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
2秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
2秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
2秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
2秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
ZOE应助seven采纳,获得50
4秒前
4秒前
GPTea应助微笑逊采纳,获得20
5秒前
Hexagram完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
王若琪完成签到 ,获得积分10
8秒前
外向土豆发布了新的文献求助10
8秒前
砖头发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Ava应助QLLW采纳,获得10
10秒前
喜悦的虔发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
在水一方完成签到,获得积分10
11秒前
林岚发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Hou发布了新的文献求助10
13秒前
maox1aoxin应助番茄炒蛋采纳,获得20
13秒前
科研通AI6.2应助哎u采纳,获得10
14秒前
Lucas应助鞘皮采纳,获得10
15秒前
天天快乐应助失眠的访风采纳,获得10
16秒前
谷雨完成签到,获得积分10
17秒前
科研小王发布了新的文献求助10
19秒前
喜悦的虔完成签到,获得积分10
19秒前
韩半仙发布了新的文献求助10
20秒前
天天快乐应助执着妙梦采纳,获得10
20秒前
23秒前
23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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
Quasi-Interpolation 400
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
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 6275325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8095081
关于积分的说明 16922209
捐赠科研通 5345252
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2841913
邀请新用户注册赠送积分活动 1819147
关于科研通互助平台的介绍 1676400