Ferromagnetic ordering correlated strong metal–oxygen hybridization for superior oxygen reduction reaction activity

氧气 电化学 金属 还原(数学) 铁磁性 材料科学 氧还原反应 化学 电极 物理化学 数学 凝聚态物理 物理 冶金 有机化学 几何学
作者
Jisi Li,Caiyan Zheng,Erling Zhao,Jing Mao,Yahui Cheng,Hui Liu,Zhenpeng Hu,Tao Ling
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (43): e2307901120-e2307901120 被引量:61
标识
DOI:10.1073/pnas.2307901120
摘要

The efficiency of transition-metal oxide materials toward oxygen-related electrochemical reactions is classically controlled by metal–oxygen hybridization. Recently, the unique magnetic exchange interactions in transition-metal oxides are proposed to facilitate charge transfer and reduce activation barrier in electrochemical reactions. Such spin/magnetism-related effects offer a new and rich playground to engineer oxide electrocatalysts, but their connection with the classical metal–oxygen hybridization theory remains an open question. Here, using the Mn x V y O z family as a platform, we show that ferromagnetic (FM) ordering is intrinsically correlated with the strong manganese (Mn)–oxygen (O) hybridization of Mn oxides, thus significantly increasing the oxygen reduction reaction (ORR) activity. We demonstrate that this enhanced Mn–O hybridization in FM Mn oxides is closely associated with the generation of active Mn sites on the oxide surface and obtaining favorable reaction thermodynamics under operating conditions. As a result, FM-Mn 2 V 2 O 7 with a high degree of Mn–O hybridization achieves a record high ORR activity. Our work highlights the potential applications of magnetic oxide materials with strong metal–oxygen hybridization in energy devices.
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
7437完成签到 ,获得积分10
1秒前
明明发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
义气溪流发布了新的文献求助10
3秒前
enjoy发布了新的文献求助10
3秒前
小黑驴发布了新的文献求助10
3秒前
李想发布了新的文献求助10
3秒前
song应助西瓜二郎采纳,获得10
4秒前
DMUXLW完成签到,获得积分10
4秒前
领导范儿应助fffffbic采纳,获得30
4秒前
阳光的寻琴完成签到,获得积分20
4秒前
VengoB完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.4应助1111采纳,获得30
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
七里香发布了新的文献求助10
8秒前
耍酷晓霜发布了新的文献求助10
8秒前
简单的大哥完成签到,获得积分10
8秒前
领导范儿应助换100个昵称采纳,获得10
8秒前
小冰尜发布了新的文献求助10
8秒前
宋芽芽发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.4应助小黑驴采纳,获得10
10秒前
10秒前
爆米花应助易烊千玺老婆采纳,获得10
10秒前
10秒前
molihuakai应助loey采纳,获得10
11秒前
李想完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
water1201发布了新的文献求助10
11秒前
SciGPT应助诚心逍遥采纳,获得10
11秒前
11秒前
water1201发布了新的文献求助10
11秒前
章鱼发布了新的文献求助10
12秒前
阳光的山水完成签到 ,获得积分10
12秒前
学术bug发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
li完成签到 ,获得积分10
14秒前
14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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7771510
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9314249
关于积分的说明 20337899
捐赠科研通 7356891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316706
关于科研通互助平台的介绍 2465322
邀请新用户注册赠送积分活动 2331700