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
二十三点一完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
万能图书馆应助机智茗茗采纳,获得10
3秒前
迷路的迎南完成签到,获得积分10
4秒前
万柏祺完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
所所应助siestaMiao采纳,获得10
6秒前
6秒前
Tsuki发布了新的文献求助10
6秒前
听话的无极完成签到,获得积分10
7秒前
上好佳完成签到,获得积分10
7秒前
橙子发布了新的文献求助10
7秒前
shanghe完成签到,获得积分10
7秒前
innocence发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
CipherSage应助风清扬采纳,获得30
8秒前
9秒前
乐乐应助悦耳的书雪采纳,获得10
9秒前
袁江堰完成签到,获得积分10
9秒前
魏123456完成签到,获得积分10
11秒前
wfy完成签到,获得积分10
11秒前
问题多多完成签到,获得积分10
11秒前
刘阳完成签到,获得积分10
11秒前
巨星完成签到,获得积分10
12秒前
研友_VZG7GZ应助等待的依风采纳,获得10
12秒前
dxmmd发布了新的文献求助10
13秒前
wang发布了新的文献求助10
13秒前
Denmark发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
烦烦完成签到,获得积分10
15秒前
十三完成签到 ,获得积分10
16秒前
Jasper应助迷路枫采纳,获得10
16秒前
19秒前
xuxu发布了新的文献求助10
20秒前
elaina发布了新的文献求助10
20秒前
汉堡包应助温以凡采纳,获得10
21秒前
21秒前
lyf471完成签到,获得积分10
23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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7029603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8699548
关于积分的说明 18431904
捐赠科研通 6530455
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3112251
关于科研通互助平台的介绍 2190157
邀请新用户注册赠送积分活动 2087741