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
1秒前
zhao完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
桐桐应助恩希玛采纳,获得10
2秒前
2秒前
xiaobai完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
chenax完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
superZ完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
波波完成签到,获得积分10
5秒前
杜玉完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
小蘑菇应助东风知我欲采纳,获得10
7秒前
悦耳静枫发布了新的文献求助10
8秒前
虫贝发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Zzhuuuuu发布了新的文献求助10
9秒前
险胜发布了新的文献求助20
9秒前
cs完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
DDD发布了新的文献求助10
12秒前
清风完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
molihuakai应助1212采纳,获得10
14秒前
thearty发布了新的文献求助20
14秒前
CipherSage应助替我活着采纳,获得10
15秒前
所所应助替我活着采纳,获得10
15秒前
炙热雅琴发布了新的文献求助10
15秒前
深情安青应助替我活着采纳,获得10
15秒前
完美世界应助替我活着采纳,获得10
15秒前
传奇3应助替我活着采纳,获得10
16秒前
恩希玛发布了新的文献求助10
16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 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7753009
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9299903
关于积分的说明 20254950
捐赠科研通 7335197
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310416
关于科研通互助平台的介绍 2461703
邀请新用户注册赠送积分活动 2323362