Theory-guided electrocatalyst engineering: From mechanism analysis to structural design

电催化剂 生化工程 机制(生物学) 析氧 计算机科学 氧还原反应 纳米技术 氧还原 材料科学 化学 物理 物理化学 电化学 电极 工程类 量子力学
作者
Mingcheng Zhang,Kexin Zhang,Xuan Ai,Xiao Liang,Qi Zhang,Hui Chen,Xiaoxin Zou
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:43 (12): 2987-3018 被引量:61
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(22)64103-2
摘要

The exploitation of competent electrocatalysts is a key issue of the broad application of many promising electrochemical processes, including the hydrogen evolution reaction (HER), the oxygen evolution reaction (OER), the oxygen reduction reaction (ORR), the CO2 reduction reaction (CO2RR) and the nitrogen reduction reaction (NRR). The traditional searches for good electrocatalysts rely on the trial-and-error approaches, which are typically tedious and inefficient. In the past decades, some fundamental principles, activity descriptors and catalytic mechanisms have been established to accelerate the discovery of advanced electrocatalysts. Hence, it is time to summarize these theory-related research advances that unravel the structure-performance relationships and enables predictive ability in electrocatalysis studies. In this review, we summarize some basic aspects of catalytic theories that are commonly used in the design of electrocatalysts (e.g., Sabatier principle, d-band theory, adsorption-energy scaling relation, activity descriptors) and their relevance. Then, we briefly introduced the fundamental mechanisms and central challenges of HER, OER, ORR, CO2RR and NRR electrocatalysts, and highlight the theory-based efforts used to address the challenges facing these electrocatalysis processes. Finally, we propose the key challenges and opportunities of theory-driven electrocatalysis on their future.
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
我是老大应助AI倩采纳,获得20
1秒前
大象爱喵喵完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
英勇的竺完成签到,获得积分10
3秒前
nanananana完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
慕青应助好咯怪你咯采纳,获得10
4秒前
JamesPei应助悲伤的猕猴桃采纳,获得10
4秒前
晚风发布了新的文献求助10
5秒前
高贵的小熊猫完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助我不是很帅采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
科研通AI2S应助11采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助寰2023采纳,获得10
6秒前
7秒前
sofiaqin完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
云上的猫发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
完美世界应助知性的雅彤采纳,获得10
9秒前
10秒前
昏睡的傲旋完成签到,获得积分10
10秒前
Wzh发布了新的文献求助10
10秒前
可爱的函函应助Avalon采纳,获得10
10秒前
10秒前
1234发布了新的文献求助10
11秒前
王琦发布了新的文献求助10
12秒前
Elaine完成签到,获得积分10
12秒前
素源给素源的求助进行了留言
13秒前
Salamenda发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
勤恳怀梦发布了新的文献求助10
14秒前
白桦林泪发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
13完成签到,获得积分10
16秒前
天天快乐应助无理采纳,获得10
16秒前
19秒前
wahaha完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Models of Teaching(The 10th Edition,第10版!)《教学模式》(第10版!) 800
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Full waveform acoustic data processing 500
Academic entitlement: Adapting the equity preference questionnaire for a university setting 500
化工名词(十)化工系统工程与化工信息化 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2878765
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2492389
关于积分的说明 6747682
捐赠科研通 2173543
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1155104
版权声明 586099
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 566965