Role of Defects in the Interplay between Adsorbate Evolving and Lattice Oxygen Mechanisms of the Oxygen Evolution Reaction in RuO2 and IrO2

催化作用 氧气 溶解 化学物理 掺杂剂 析氧 材料科学 密度泛函理论 化学 物理化学 计算化学 兴奋剂 电极 电化学 有机化学 生物化学 光电子学
作者
Alexandra Zagalskaya,Vitaly Alexandrov
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (6): 3650-3657 被引量:463
标识
DOI:10.1021/acscatal.9b05544
摘要

The mechanistic interplay between the oxygen evolution reaction (OER) and material degradation during water electrolysis is not yet well understood even for the most studied OER electrocatalysts such as RuO2 and IrO2. It is still disputed whether the lattice oxygen mechanism (LOM) may be competitive with the conventional adsorbate evolving mechanism (AEM) of the OER in these materials and, if so, under what conditions. Herein, we employ density functional theory calculations to demonstrate that the LOM can give rise to higher OER activity than the AEM at the active sites involving structural defects, both intrinsic and extrinsic. Specifically, we show that, although the AEM is preferred for the perfect (110) and (211) surfaces, the formation of metal vacancies due to catalyst dissolution may lead to much lower OER overpotentials for the LOM. Also, by screening several metal impurities in RuO2, we reveal that dopants such as Ni and Co can promote the LOM over the AEM even for the perfectly structured surfaces. Overall, we demonstrate that defective IrO2 is less LOM active than RuO2 that should contribute to its superior stability under OER conditions.
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
课后发布了新的文献求助10
刚刚
Foch发布了新的文献求助10
1秒前
Ryannnn完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
桓白白发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
阿玉和阵雨完成签到,获得积分10
3秒前
明明完成签到,获得积分10
3秒前
段段砖应助万能的悲剧采纳,获得10
3秒前
段段砖应助万能的悲剧采纳,获得10
3秒前
cdercder应助万能的悲剧采纳,获得10
3秒前
4秒前
完美世界应助夏末未央采纳,获得10
4秒前
4秒前
JJ完成签到 ,获得积分10
4秒前
Lucas应助FCX采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
XXaaxxxx发布了新的文献求助10
6秒前
阿曼尼完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
无限的葶发布了新的文献求助10
7秒前
淡定的天空完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
suiyi发布了新的文献求助10
9秒前
明明发布了新的文献求助10
9秒前
啊TiP完成签到,获得积分10
9秒前
echo完成签到,获得积分10
10秒前
寒冷河马完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Mannose发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
晨儿发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI5应助DRHCE采纳,获得10
11秒前
斯文败类应助迷路岩采纳,获得10
12秒前
一颗树完成签到,获得积分10
12秒前
8464368发布了新的文献求助10
12秒前
黎洛洛完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
All the Birds of the World 3000
Weirder than Sci-fi: Speculative Practice in Art and Finance 960
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 500
IZELTABART TAPATANSINE 500
Introduction to Comparative Public Administration: Administrative Systems and Reforms in Europe: Second Edition 2nd Edition 300
Spontaneous closure of a dural arteriovenous malformation 300
Not Equal : Towards an International Law of Finance 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3725921
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3271014
关于积分的说明 9969976
捐赠科研通 2986468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1638241
邀请新用户注册赠送积分活动 778036
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 747383