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地填写文献信息,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!

Establishing theoretical landscapes for identifying basal plane active sites in MBene toward multifunctional HER, OER, and ORR catalysts

析氧 电催化剂 催化作用 双功能 吉布斯自由能 化学 基面 吸附 电子转移 纳米技术 电解质 化学工程 组合化学 材料科学 物理化学 电化学 电极 热力学 有机化学 结晶学 物理 工程类
作者
Ying Zhang,Yaoyu Zhang,Zhonglu Guo,Yi Fang,Chengchun Tang,Naihua Miao,Baisheng Sa,Jian Zhou,Zhimei Sun
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:652 (Pt B): 1954-1964 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.09.006
摘要

Exploring multifunctional electrocatalysts to realize efficient hydrogen evolution reaction (HER), oxygen evolution reaction (OER), and oxygen reduction reaction (ORR) is urgently desired for developing novel renewable energy storage and conversion technologies. However, integrating these three merits in one single catalyst remains a big challenge due to the difficulty in balancing the adsorption strengths of multiple reaction intermediates. Herein, through first-principles calculations, we systematically investigated the electrocatalytic activity of M2B2, M3B4, and M4B6 type MBenes (M = Cr, Mn, Fe, Co, and Ni) for multifunctional HER, OER, and ORR. The results indicate that most of the investigated MBenes show outstanding catalytic activity for HER with hydrogen adsorption Gibbs free energy close to the optimal value (0 eV). Thereinto, Ni2B2 and Co3B4 MBenes can be promising multifunctional HER/OER/ORR electrocatalysts, and Fe3B4 MBene is expected to be a promising bifunctional electrocatalyst for HER/ORR. Especially, Ni2B2 MBene is even better than the benchmark RuO2 catalyst with ultralow low overpotentials of 0.26 and 0.30 V for OER and ORR, respectively. Then, we proposed that the overpotentials of OER/ORR can be well described by the varied ΔGOH* on MBene, which has been further illuminated through the d-band center and charge transfer analysis. Importantly, new scaling relations between the adsorption energies of OOH* and O* on MBenes have been established, where ΔGOOH* and ΔGO* possess different slopes versus ΔGOH*, allowing the significantly lower overpotentials of OER and ORR to be achieved. This work provides not only promising multifunctional HER/OER/ORR electrocatalysts but also new scaling relations to achieve the rational design of MBene-based electrocatalysts.
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
大力的灵雁应助tyfelix采纳,获得10
8秒前
43秒前
英俊的觅海完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
漂亮夏兰完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
漂亮夏兰发布了新的文献求助10
2分钟前
Pearl发布了新的文献求助10
2分钟前
领导范儿应助傲娇的觅翠采纳,获得10
2分钟前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Yuuuan完成签到,获得积分10
2分钟前
Johnny发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
Pearl发布了新的文献求助10
3分钟前
Johnny完成签到 ,获得积分10
3分钟前
wzgkeyantong完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
sdjtxdy发布了新的文献求助10
4分钟前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
海信与发布了新的文献求助10
4分钟前
在水一方应助海信与采纳,获得10
5分钟前
luwa完成签到,获得积分10
5分钟前
靓丽的魔镜完成签到,获得积分10
5分钟前
ding应助靓丽的魔镜采纳,获得20
5分钟前
tyfelix完成签到,获得积分10
5分钟前
橘白完成签到,获得积分10
5分钟前
李健应助Auunes采纳,获得10
5分钟前
Pearl发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
张智慧完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
6分钟前
binnn发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
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
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
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 6080289
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7911030
关于积分的说明 16361156
捐赠科研通 5216448
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2789173
邀请新用户注册赠送积分活动 1772066
关于科研通互助平台的介绍 1648887