Density functional theory study on the mechanism of oxygen reduction reaction on nitrogen-doped graphene with adjacent Mn and Ni sites

密度泛函理论 石墨烯 氮气 氧还原反应 机制(生物学) 氧气 还原(数学) 兴奋剂 化学 材料科学 氧还原 无机化学 纳米技术 计算化学 物理化学 光电子学 电极 电化学 物理 有机化学 几何学 量子力学 数学
作者
Yuxi Zhu,Chaoling Han,Zhenqian Chen
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:60: 1359-1369 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.02.236
摘要

The catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) are of great significance to the development of electrochemical energy systems. In this paper, the ORR catalytic performance of Mn–Ni dual-metal doped N-coordinated graphene is studied by density functional theory (DFT). The results show that the catalysts with dual-metal active sites are more stable than that with single metal site, and all catalysts show certain catalytic activity. The reaction pathway analyses of catalysts with two different adsorption configurations of O2 show that when O2 is adsorbed on two metal sites, OOH will automatically split into OH and O. When O2 is adsorbed on Mn site alone, the other site does not participate in the adsorption of oxygen-containing intermediates. The thermodynamic calculation results show that the catalytic performance is mainly influenced by the adsorption strength of O, which is controlled by the number of active sites involved in the adsorption, bond length and the number of transferred electrons at the active sites. The G-MnNiN6-3 shows the best catalytic performance with an overpotential of 0.453 V and a reaction energy barrier of 0.19 eV. The results of this study highlight the potential application of Mn–Ni dual-metal doped N-coordinated graphene as a highly efficient non-precious catalyst.
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
馆长应助麻将采纳,获得30
2秒前
lJH发布了新的文献求助30
2秒前
搜集达人应助meng采纳,获得10
3秒前
Eric完成签到,获得积分20
4秒前
Ava应助micaixing2006采纳,获得10
5秒前
5秒前
浮游应助Hilda007采纳,获得10
6秒前
Nn完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
无花果应助小短腿飞行员采纳,获得10
9秒前
andy完成签到,获得积分10
9秒前
wander发布了新的文献求助20
10秒前
12秒前
不安映雁完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
Sarrading完成签到 ,获得积分10
13秒前
科研通AI5应助漂亮凌旋采纳,获得10
13秒前
13秒前
君子兰应助123采纳,获得20
15秒前
15秒前
16秒前
xliiii发布了新的文献求助10
16秒前
maogu发布了新的文献求助10
16秒前
slokni发布了新的文献求助10
17秒前
teng完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
XHW发布了新的文献求助10
19秒前
学术蝗虫年猪完成签到,获得积分10
19秒前
充电宝应助眼睛大盼兰采纳,获得10
20秒前
Jasper应助fzdzc采纳,获得10
22秒前
orixero应助李En采纳,获得10
23秒前
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
赘婿应助slokni采纳,获得10
25秒前
Hilda007发布了新的文献求助10
26秒前
高高代珊发布了新的文献求助10
26秒前
赘婿应助XHW采纳,获得10
27秒前
28秒前
summing发布了新的文献求助30
28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
Feigin and Cherry's Textbook of Pediatric Infectious Diseases Ninth Edition 2024 4000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5005703
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4249239
关于积分的说明 13240504
捐赠科研通 4049001
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2215119
邀请新用户注册赠送积分活动 1225058
关于科研通互助平台的介绍 1145526