Coinage metals doped 1T′ WS2 as efficient bifunctional electrocatalyst towards ORR and HER: A first principles study

过电位 电催化剂 掺杂剂 兴奋剂 化学 吉布斯自由能 双功能 无机化学 电化学 材料科学 物理化学 电极 催化作用 热力学 有机化学 光电子学 物理
作者
Arnab Das,Bikram Kumar Das,Kalyan Kumar Chattopadhyay
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier BV]
卷期号:229: 112418-112418 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2023.112418
摘要

The electrocatalytic activities of Cu, Ag and Au doped 1T′ WS2 as electrocatalysts for oxygen reduction reaction (ORR) and hydrogen evolution reaction (HER) in acidic medium are explored by means of first principles calculations. The stability of these doped systems are inspected in terms of formation energy and charge transfer analysis upon doping. Highest amount of charge transfer towards the dopant is observed for systems with lowest formation energy. For all the doped systems, charge is transferred to the dopant that substitutes the anionic S atom validating the doping scheme and stability of the doped systems. ORR proceeds only via the energetically efficient four electron pathway on Cu doped 1T′ WS2 with a monotonically exothermic free energy profile. In the case of Ag and Au doped structures, ORR occurs competitively via both two and four electron pathways due to the marginal free energy difference in the 2nd protonation step between these two pathways and produces both H2O or H2O2 competitively as the end product. Study of the effect of electrode potential variation on the free energy profiles reveals the overpotential for ORR on Cu, Ag and Au doped 1T′ WS2 to be 0.85 V, 0.80 V and 0.66 V respectively via the four electron pathway. Proneness of Cu doped 1T′ WS2 towards only the four electron pathway and low overpotential for ORR makes it the promising cathode electrocatalyst for ORR among the considered systems. Further study of the HER activity of Cu, Ag and Au doped 1T′ WS2 reveals the Gibbs free energy of H+ ion adsorption on Cu doped 1T′ WS2, Ag doped 1T′ WS2 and Au doped 1T′ WS2 to be −0.14 eV, −0.17 eV and 0.18 eV respectively indicating high efficiency of those system towards HER in acidic medium.
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
CipherSage应助小张要加油采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
YiWei完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
古丁完成签到,获得积分10
1秒前
MingSci发布了新的文献求助10
1秒前
ChemPu发布了新的文献求助10
1秒前
陈亚茹完成签到,获得积分10
1秒前
英姑应助柠檬侠采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
俏皮绿草完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
心灵美的修洁完成签到 ,获得积分0
2秒前
someone完成签到,获得积分10
2秒前
小橘子完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
Selonfer发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
上官若男应助知非采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助LINE采纳,获得10
3秒前
楠桉完成签到,获得积分10
4秒前
大力的冬萱应助夜夜采纳,获得20
4秒前
4秒前
嘘嘘要嘘嘘完成签到,获得积分10
4秒前
柒姐发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
李健应助鸭蛋黄采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7332333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8946864
关于积分的说明 18979651
捐赠科研通 6986518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216979
关于科研通互助平台的介绍 2383498
邀请新用户注册赠送积分活动 2196747