Single Ir atom anchored in pyrrolic-N4 doped graphene as a promising bifunctional electrocatalyst for the ORR/OER: a computational study

双功能 电催化剂 催化作用 析氧 石墨烯 电化学 化学 材料科学 组合化学 纳米技术 物理化学 电极 有机化学
作者
Xinyi Li,Zhanhua Su,Zhifeng Zhao,Qinghai Cai,Yafei Li,Jingxiang Zhao
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:607: 1005-1013 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.09.045
摘要

The development of highly-efficient electrocatalysts with bifunctional catalytic activity for oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction. (OER) still remains a great challenge for the large-scale application of renewable energy conversion and storage technologies. Herein, by means of comprehensive density functional theory (DFT) computations, we systematically explored the potential of pyrrolic-N doped graphene (pyrrolic-N4-G) supported various transition metal atoms (TM = Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ru, Pd, W, Os, Ir, and Pt) as electrocatalysts for the ORR and OER. Our results revealed that these TM/pyrrolic-N4-G candidates exhibit high electrochemical stability due to their positive dissolution potentials. Especially, the Ir/pyrrolic-N4-G can perform as a promising bifunctional electrocatalyst for both ORR and OER with the low overpotentials (ηORR = 0.34 V and ηOER = 0.32 V). Interestingly, multiple-level descriptors, including energy descriptor (ΔGOH* - ΔGO*), (ΔGOH*), structure descriptor (φ), and d-band center (ε) can well rationalize the origin of the high catalytic activity of Ir/pyrrolic-N4-G for the ORR/OER. Our findings not only further enrich the SACs, but also open a new avenue to develop novel 2D materials-based SACs for highly efficient oxygen 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
淡然珍发布了新的文献求助10
刚刚
脑洞疼应助犯困采纳,获得30
刚刚
忧心的碧完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
归尘发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
谨慎乌完成签到,获得积分10
2秒前
orixero应助靖123456采纳,获得10
3秒前
4秒前
Lee完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助古药采纳,获得10
4秒前
4秒前
小罗在无锡完成签到,获得积分10
5秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
dwls应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
南风应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
稳重绿蕊发布了新的文献求助10
6秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
丰知然应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得50
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
灵主发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Devlopment of GaN Resonant Cavity LEDs 666
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 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3455021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3050304
关于积分的说明 9020908
捐赠科研通 2738923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1502343
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 694500
邀请新用户注册赠送积分活动 693191