Ultra-high-density double-atom catalyst with spin moment as activity descriptor for oxygen reduction reaction

催化作用 Atom(片上系统) 金属 限制 化学 热的 限制电流 纳米技术 材料科学 电化学 组合化学 物理化学 电极 物理 计算机科学 热力学 有机化学 机械工程 嵌入式系统 工程类
作者
Peng Lv,Wenjing Lv,Donghai Wu,Gang Tang,Xun-Wang Yan,Zhansheng Lu,Dongwei Ma
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2305.02620
摘要

One of the great challenges facing atomically dispersed catalysts, including single-atom catalyst (SAC) and double-atom catalyst (DAC) is their ultra-low metal loading (typically less than 5 wt%), basically limiting the practical catalytic application, such as oxygen reduction reaction (ORR) crucial to hydrogen fuel cell and metal-air battery. Although some important progresses have been achieved on ultra-high-density (UHD) SACs, the reports on UHD-DACs with stable uniform dispersion is still lacking. Herein, based on the experimentally synthesized M2N6 motif (M = Sc-Zn), we theoretically demonstrated the existence of the UHD-DACs with the metal loading > 40 wt%, which were confirmed by systematic analysis of dynamic, thermal, mechanical, thermodynamic, and electrochemical stabilities. Furthermore, ORR activities of the UHD-DACs are comparable with or even better than those of the experimentally synthesized low-density (LD) counterparts, and the Fe2N6 and Co2N6 UHD-DACs locate at the peak of the activity volcano with ultra-low overpotentials of 0.31 and 0.33 V, respectively. Finally, spin magnetic moment of active center is found to be a catalytic descriptor for ORR on the DACs. Our work will stimulate the experimental exploration of the ultra-high-density DACs and provides the novel insight into the relationship between ORR activity of the DACs and their spin states.
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
科研通AI6.3应助tyr采纳,获得10
1秒前
完美世界应助Juliette采纳,获得10
1秒前
2秒前
CodeCraft应助小枣采纳,获得10
2秒前
满意雨雪完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
xinyue完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Emilia0707完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Lee应助mysci采纳,获得10
8秒前
AeAeAe完成签到,获得积分10
8秒前
还需要发布了新的文献求助10
9秒前
HX发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
tjfwg发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
田様应助简单灵采纳,获得10
11秒前
小古发布了新的文献求助10
12秒前
gggg1005发布了新的文献求助10
12秒前
君猪发布了新的文献求助10
13秒前
yeyeye发布了新的文献求助10
13秒前
阿浩完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
bkagyin应助cao采纳,获得10
14秒前
15秒前
5709xx完成签到 ,获得积分10
15秒前
aromatherapy完成签到,获得积分10
15秒前
zino完成签到,获得积分10
15秒前
小蘑菇应助SOPY采纳,获得10
16秒前
16秒前
丘比特应助MRzhu采纳,获得10
16秒前
16秒前
Juliette发布了新的文献求助10
17秒前
脑洞疼应助li采纳,获得10
17秒前
cll发布了新的文献求助50
17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
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
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 6053426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7872390
关于积分的说明 16278311
捐赠科研通 5198785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2781636
邀请新用户注册赠送积分活动 1764556
关于科研通互助平台的介绍 1646184