Predicted Optimal Bifunctional Electrocatalysts for the Hydrogen Evolution Reaction and the Oxygen Evolution Reaction Using Chalcogenide Heterostructures Based on Machine Learning Analysis of in Silico Quantum Mechanics Based High Throughput Screening

过电位 析氧 分解水 范德瓦尔斯力 硫系化合物 材料科学 异质结 密度泛函理论 电催化剂 纳米技术 光催化 物理化学 物理 化学 量子力学 光电子学 催化作用 生物化学 电极 分子 电化学
作者
Lei Ge,Hao Yuan,Yuxiang Min,Li Li,Shiqian Chen,Lai Xu,William A. Goddard
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:11 (3): 869-876 被引量:83
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.9b03875
摘要

Two-dimensional van der Waals heterostructure materials, particularly transition metal dichalcogenides (TMDC), have proved to be excellent photoabsorbers for solar radiation, but performance for such electrocatalysis processes as water splitting to form H2 and O2 is not adequate. We propose that dramatically improved performance may be achieved by combining two independent TMDC while optimizing such descriptors as rotational angle, bond length, distance between layers, and the ratio of the bandgaps of two component materials. In this paper we apply the least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) process of artificial intelligence incorporating these descriptors together with quantum mechanics (density functional theory) to predict novel structures with predicted superior performance. Our predicted best system is MoTe2/WTe2 with a rotation of 300°, which is predicted to have an overpotential of 0.03 V for HER and 0.17 V for OER, dramatically improved over current electrocatalysts for water splitting.
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
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助30
2秒前
CHEN98发布了新的文献求助10
4秒前
7秒前
8秒前
占那个完成签到 ,获得积分10
8秒前
wzhang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
泡椒完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5734681
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5355580
关于积分的说明 15327525
捐赠科研通 4879249
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2621785
邀请新用户注册赠送积分活动 1570998
关于科研通互助平台的介绍 1527750