A potentially efficient ORR catalyst: Transition metal-doped 2D Haeckelite MoS2

过电位 材料科学 催化作用 电催化剂 密度泛函理论 质子交换膜燃料电池 过渡金属 兴奋剂 吸附 化学工程 分子 无机化学 纳米技术 物理化学 电化学 计算化学 电极 化学 有机化学 光电子学 工程类
作者
Yujie Sun,Chang‐Chun Ding,Wei Jin,Tong Liu,Jun-Shan Hu
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier BV]
卷期号:37: 107031-107031 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2023.107031
摘要

Enhancing the efficiency of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) relies significantly on the development of low-cost but highly efficient catalysts for oxygen reduction reaction (ORR). In the present work, a specially structured two-dimensional layered material called Haeckelite (HL) MoS2 is investigated as an electrocatalyst for ORR by using density functional theory (DFT). In order to further improve the ORR catalytic performance, transition metals (TMs = Mn, Ru, Rh and Os) are independently doped on the surface of HL-MoS2. The detailed calculation includes the TMs doping, O2 molecule adsorption, electronic structure analysis, and Gibbs free energy comparison. The final results demonstrate that all TM/HL-MoS2 systems exhibit metallic properties, especially Ru/HL-MoS2 has the best catalytic performance for ORR in view of its moderate adsorption energy of O2 molecule (≈ 0.57 eV) and the lowest overpotential (≈ 0.503 V). Therefore, the combination of defect structure and TMs doping in MoS2 can be regarded as an effective approach to achieve both enhancement of catalytic performance and reduction of consumption of precious metals in the oxygen reduction reaction.
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
Natural完成签到,获得积分10
1秒前
乔中义完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
小麻仙完成签到,获得积分10
3秒前
Karry完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
深情安青应助STP顶峰相见采纳,获得10
7秒前
美满硬币发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
hamzhang0426发布了新的文献求助10
9秒前
Owen应助Sway采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
起风了发布了新的文献求助10
11秒前
气敏侠完成签到,获得积分20
11秒前
一条不闲的咸鱼完成签到,获得积分10
12秒前
SciGPT应助你们才来采纳,获得10
12秒前
赵sir完成签到,获得积分10
12秒前
完美世界应助空白采纳,获得10
12秒前
xiaobai完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
hamzhang0426完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
可爱的函函应助zyzhnu采纳,获得30
14秒前
王五岁发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
乔中义关注了科研通微信公众号
19秒前
lin完成签到,获得积分10
19秒前
赘婿应助石榴汁的书采纳,获得30
20秒前
今后应助WN采纳,获得10
20秒前
21秒前
上官若男应助mia采纳,获得10
22秒前
Orchid发布了新的文献求助10
22秒前
文文完成签到,获得积分10
24秒前
xiaoyy完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6794302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8514408
关于积分的说明 18132932
捐赠科研通 6106696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3023704
邀请新用户注册赠送积分活动 2000218
关于科研通互助平台的介绍 1990356