Machine Learning‐Aided Discovery of Low‐Pt High Entropy Intermetallic Compounds for Electrochemical Oxygen Reduction Reaction

金属间化合物 催化作用 电化学 铂金 阴极 纳米技术 化学工程 材料科学 化学 冶金 物理化学 电极 生物化学 工程类 合金
作者
Longhai Zhang,Xu Zhang,Changsheng Chen,Jiaxi Zhang,Weiquan Tan,Zhifang Xu,Ziying Zhong,Li Du,Huiyu Song,Shijun Liao,Ye Zhu,Zhen Zhou,Zhiming Cui
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (51): e202411123-e202411123 被引量:17
标识
DOI:10.1002/anie.202411123
摘要

Abstract Advancing the design of cathode catalysts to significantly maximize platinum utilization and augment the longevity has emerged as a formidable challenge in the field of fuel cells. Herein, we rationally design a high entropy intermetallic compound (HEIC, Pt(FeCoNiCu) 3 ) for catalyzing oxygen reduction reaction (ORR) by an efficient machine learning stategy, where crystal graph convolutional neural networks are employed to expedite the multicomponent design. Based on a dataset generated from first‐principles calculations, the model can achieve a high prediction accuracy with mean absolute errors of 0.003 for surface strain and 0.011 eV atom −1 for formation energy. In addition, we identify two chemical features (atomic size difference and mixing enthalpy) as new descriptors to explore advanced ORR catalysts. The carbon supported Pt(FeCoNiCu) 3 catalyst with small particle size is successfully synthesized by a freeze‐drying‐annealing technology, and exhibits ultrahigh mass activity (4.09 A mg Pt −1 ) and specific activity (7.92 mA cm −2 ). Meanwhile, The catalyst also shows significantly enhanced electrochemical stability which can be ascribed to the sluggish diffussion effect in the HEIC structure. Beyond offering a promising low‐Pt electrocatalysts for fuel cell cathode, this work offers a new paradigm to rationally design advanced catalysts for energy storage and conversion devices.
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
巧克力王者完成签到,获得积分10
刚刚
fdm完成签到,获得积分10
1秒前
怡然智宸完成签到,获得积分10
1秒前
小田完成签到 ,获得积分10
2秒前
lhj1002发布了新的文献求助30
2秒前
cccc发布了新的文献求助10
3秒前
Lucas应助巧克力王者采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助yuanyuan采纳,获得10
4秒前
4秒前
打工肥仔应助要减肥南霜采纳,获得10
4秒前
4秒前
哈哈发布了新的文献求助10
4秒前
研友_pnxBe8完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
内向乾发布了新的文献求助20
6秒前
英姑应助家豪采纳,获得10
7秒前
8秒前
大力的灵雁应助失心落情采纳,获得10
9秒前
完美世界应助cc采纳,获得10
9秒前
大丸子完成签到,获得积分10
10秒前
烟花应助cccc采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
猪猪hero完成签到,获得积分10
13秒前
左眼天堂完成签到,获得积分10
13秒前
amberzyc发布了新的文献求助20
13秒前
15秒前
科研小石发布了新的文献求助10
15秒前
简单幻天发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
zrw完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
迷人煎饼发布了新的文献求助10
16秒前
cccc完成签到,获得积分20
17秒前
金闪闪发布了新的文献求助10
17秒前
fa发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Terrorism and Power in Russia: The Empire of (In)security and the Remaking of Politics 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
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 6045414
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7817439
关于积分的说明 16248165
捐赠科研通 5190922
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777823
邀请新用户注册赠送积分活动 1760810
关于科研通互助平台的介绍 1643976