Design strategies towards transition metal single atom catalysts for the oxygen reduction reaction – A review

催化作用 纳米技术 过氧化氢 过渡金属 氧还原反应 电化学 组合化学 Atom(片上系统) 化学 金属 能量转换 材料科学 计算机科学 物理 物理化学 电极 有机化学 嵌入式系统 热力学
作者
Yaojia Cheng,Hao Wang,Haoqiang Song,Kan Zhang,Geoffrey I. N. Waterhouse,Jiangwei Chang,Zhiyong Tang,Siyu Lu
标识
DOI:10.26599/nre.2023.9120082
摘要

The electrochemical oxygen reduction reaction (ORR) is pivotal in energy conversion via a 4e ORR pathway and green hydrogen peroxide production via 2e ORR pathway. Transition metal single atom catalysts (TM SACs) have attracted intense attention in recent years for ORR due to their high activity and near maximum metal atom utilization. The future development of TM SACs for ORR requires improved understanding of reaction pathways, since currently the true origin of activity remains contentious owing to the lack of qualitative/quantitative information about active sites. Knowledge-guided design is imperative for the optimization of TM SACs performance in terms of activity and selectivity. This review focuses on the latest progress in the design of TM SACs for ORR, placing particular attention on efforts to elucidate reaction mechanisms. Experimental evidence based on in-situ/operando characterization measurements, along with theoretical predictions, are summarized to deepen understanding of the structure-performance relationships at both atomic and molecular level. Finally, some perspectives are offered relating to the fundamental science needed for TM SACs to find practical application in energy storage and conversion devices. We hope this review will inspire the development of new synthetic routes towards high-performance ORR electrocatalysts for the energy sector.
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
orixero应助Guoqiang采纳,获得10
1秒前
Bin_Liu发布了新的文献求助10
3秒前
冰激凌完成签到,获得积分10
3秒前
勤恳完成签到,获得积分10
4秒前
小平发布了新的文献求助10
4秒前
SciGPT应助毅诚菌采纳,获得10
5秒前
隐形曼青应助忧郁山槐采纳,获得10
8秒前
小马甲应助111采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
微微发布了新的文献求助100
15秒前
Doin完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
daidai发布了新的文献求助10
17秒前
LZM完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
pe完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
科研通AI2S应助明月采纳,获得10
22秒前
22秒前
可爱的大白菜真实的钥匙完成签到 ,获得积分10
23秒前
独享发布了新的文献求助10
23秒前
黑九完成签到,获得积分20
23秒前
pe发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
单眼皮女生关注了科研通微信公众号
24秒前
完美的书雁完成签到 ,获得积分10
25秒前
Hiya发布了新的文献求助10
25秒前
小小旭呀发布了新的文献求助10
26秒前
科研通AI2S应助留胡子的霖采纳,获得10
26秒前
黑九发布了新的文献求助10
27秒前
ybdx完成签到,获得积分10
28秒前
QDU发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325511
关于积分的说明 10223326
捐赠科研通 3040677
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668962
邀请新用户注册赠送积分活动 798917
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758634