Structural Insights into Multi‐Metal Spinel Oxide Nanoparticles for Boosting Oxygen Reduction Electrocatalysis

尖晶石 材料科学 催化作用 电催化剂 氧化物 纳米颗粒 金属 晶体结构 电化学 化学工程 无机化学 纳米技术 物理化学 结晶学 化学 电极 冶金 有机化学 工程类
作者
Jiheon Kim,Wonjae Ko,Ji Mun Yoo,Vinod K. Paidi,Ho Yeon Jang,Michael Shepit,Jongmin Lee,Hogeun Chang,Hyeon Seok Lee,Jinwoung Jo,Byung Hyo Kim,Sung‐Pyo Cho,J. van Lierop,Dokyoon Kim,Kug‐Seung Lee,Seoin Back,Yung‐Eun Sung,Taeghwan Hyeon
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (8) 被引量:49
标识
DOI:10.1002/adma.202107868
摘要

Multi-metal oxide (MMO) materials have significant potential to facilitate various demanding reactions by providing additional degrees of freedom in catalyst design. However, a fundamental understanding of the (electro)catalytic activity of MMOs is limited because of the intrinsic complexity of their multi-element nature. Additional complexities arise when MMO catalysts have crystalline structures with two different metal site occupancies, such as the spinel structure, which makes it more challenging to investigate the origin of the (electro)catalytic activity of MMOs. Here, uniform-sized multi-metal spinel oxide nanoparticles composed of Mn, Co, and Fe as model MMO electrocatalysts are synthesized and the contributions of each element to the structural flexibility of the spinel oxides are systematically studied, which boosts the electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR) activity. Detailed crystal and electronic structure characterizations combined with electrochemical and computational studies reveal that the incorporation of Co not only increases the preferential octahedral site occupancy, but also modifies the electronic state of the ORR-active Mn site to enhance the intrinsic ORR activity. As a result, nanoparticles of the optimized catalyst, Co0.25 Mn0.75 Fe2.0 -MMO, exhibit a half-wave potential of 0.904 V (versus RHE) and mass activity of 46.9 A goxide-1 (at 0.9 V versus RHE) with promising stability.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
7777135完成签到,获得积分10
1秒前
133发布了新的文献求助10
2秒前
隐形曼青应助王建平采纳,获得10
2秒前
容容容完成签到,获得积分10
3秒前
俏皮马里奥完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
调皮的天真完成签到 ,获得积分10
6秒前
专一的凝荷完成签到,获得积分10
6秒前
xiaji完成签到,获得积分10
7秒前
李爱国应助学分采纳,获得10
8秒前
sfdghik发布了新的文献求助10
8秒前
领导范儿应助321采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
Pana发布了新的文献求助10
10秒前
Sophia完成签到,获得积分10
10秒前
muba发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
ckxixi完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助zz采纳,获得10
12秒前
October发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
lyc发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
美满烤鸡发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
三段斗之气完成签到,获得积分10
16秒前
Cynthia发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
小李在哪儿完成签到 ,获得积分10
18秒前
ACMI完成签到,获得积分10
18秒前
xun发布了新的文献求助10
19秒前
学分发布了新的文献求助10
20秒前
October完成签到,获得积分10
20秒前
doudou发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3141967
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792954
关于积分的说明 7804609
捐赠科研通 2449278
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303129
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626796
版权声明 601291