Enhancing Bifunctional Electrocatalytic Activities via Metal d-Band Center Lift Induced by Oxygen Vacancy on the Subsurface of Perovskites

析氧 密度泛函理论 过渡金属 双功能 催化作用 钙钛矿(结构) 化学 氧气 空位缺陷 氧化态 电化学 氧化物 带隙 金属 无机化学 电子结构 材料科学 化学物理 物理化学 计算化学 结晶学 光电子学 电极 有机化学 生物化学
作者
Hansol Lee,Ohhun Gwon,Keunsu Choi,Linjuan Zhang,Jing Zhou,Jungmin Park,Jung‐Woo Yoo,Jian‐Qiang Wang,Jun Hee Lee,Guntae Kim
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (8): 4664-4670 被引量:162
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c01104
摘要

For efficient electrochemical catalysts, several molecular-scale descriptors have been proposed for the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). Various descriptors of perovskite catalysts have been proposed successfully for understanding either ORR or OER, but previous studies are insufficient to explain and thus boost up both ORR and OER simultaneously due to obstacles such as many different chemical compositions, structures, and metal orbital bands. Therefore, we investigate ORR/OER activities as a function of only oxygen vacancy concentration in perovskite oxides of Sm0.5Sr0.5CoO3−δ (SSC) to check the close relationship between delta (δ) and the electronic structure. Interestingly, the improved performance of both ORR and OER is explained by the change in the oxidation state of the transition metal caused by the increase in oxygen vacancies. Unfortunately, most previous research studies have focused on the effect of only oxygen vacancy (δ) on responsiveness. To confirm this, we performed density functional theory (DFT) analysis to find the more dominant factor on whether the activity descriptor is either δ or oxidation states of transition metals. The DFT analysis reveals that the ORR and OER activities of SSC are simultaneously improved by the reduced gap between d- and p-band centers (ΔEd–p) caused by the raised d-band center (Md). X-ray absorption spectroscopy has provided the exact electronic states of all the transition metals. Here, we report that an important factor of ORR/OER is affected only by the oxidation state of the transition metal in the perovskite oxide, not by the oxygen vacancy concentration.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Kidmuse完成签到,获得积分10
1秒前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
bckl888完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
bill完成签到,获得积分10
3秒前
明理问柳发布了新的文献求助10
7秒前
ky应助xiaoX12138采纳,获得10
8秒前
明理问柳完成签到,获得积分10
14秒前
坚强的嚣完成签到 ,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
gxzsdf完成签到 ,获得积分10
19秒前
我思故我在完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
阿帕奇完成签到 ,获得积分10
25秒前
Conner完成签到 ,获得积分10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
29秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
30秒前
wol007完成签到 ,获得积分10
32秒前
123完成签到 ,获得积分10
33秒前
Justtry完成签到 ,获得积分20
33秒前
naiyouqiu1989完成签到,获得积分10
35秒前
沿途有你完成签到 ,获得积分10
35秒前
花生四烯酸完成签到 ,获得积分10
37秒前
科科通通完成签到,获得积分10
37秒前
WYK完成签到 ,获得积分10
40秒前
40秒前
学海行舟完成签到 ,获得积分10
44秒前
黑眼圈完成签到 ,获得积分10
47秒前
幸福的羿完成签到 ,获得积分10
48秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
49秒前
霍明轩完成签到 ,获得积分10
58秒前
游艺完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
是盐的学术号吖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
空2完成签到 ,获得积分0
1分钟前
烂漫的从彤完成签到,获得积分10
1分钟前
Wang完成签到 ,获得积分20
1分钟前
小心翼翼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Manzia完成签到,获得积分10
1分钟前
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
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
Inherited Metabolic Disease in Adults: A Clinical Guide 500
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4613016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4018011
关于积分的说明 12436990
捐赠科研通 3700338
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2040716
邀请新用户注册赠送积分活动 1073470
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 957104