Machine Learning Accelerated Screening Advanced Single‐Atom Anchored MXenes Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction

过电位 MXenes公司 电催化剂 材料科学 理论(学习稳定性) 催化作用 纳米技术 机器学习 计算机科学 分解水 机制(生物学) 密度泛函理论 反应机理 氢原子 人工智能 Atom(片上系统) 化学物理 合理设计 极限(数学) 电子结构 制氢 化学稳定性
作者
Gaobo Lin,Haoan Fan,Jie Zhu,Xuezhi Zhao,Shan Qin,Ying Ren,Zhenyu Zhang,Bolong Li,Jianghao Wang,Huiping Ji,Weiyu Song,Jie Fu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (3): e10707-e10707 被引量:1
标识
DOI:10.1002/smll.202510707
摘要

MXene-supported single-atom catalyst (MXene-SACs) systems are considered promising potential electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) due to their excellent conductivity, stability, and hydrophilicity. However, the complex composition of MXene-SACs and the unclear structure-activity relationship limit the rational design of efficient HER catalysts. To address this challenge, a high-throughput screening strategy that integrates theoretical calculations, machine learning (ML), and experimental validation to efficiently identify MXene-SACs with outstanding HER performance is developed. Using a database constructed from theoretical calculations as input, a ML model to screen a batch of potential high-efficiency HER catalysts is built. Based on the distribution pattern of hydrogen evolution barriers predicted by ML and electronic structure analysis, a novel structural descriptor Φ, which can be easily calculated using corresponding properties from the periodic table is derived. The descriptor provides insights into the underlying HER mechanism of MXene-SACs, where electron transfer from surrounding coordinating atoms to the single atom effectively shifts the d-band center to an optimal level (≈ -2.7 eV), minimizing the hydrogen evolution barrier. Guided by this descriptor, Cr2CO2-Pt is synthesized, which exhibits outstanding HER performance, achieving a current density of 1 A cm-2 at an overpotential of 150.7 mV and maintaining long-term stability over 130 h.
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
水水完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
CC完成签到,获得积分10
1秒前
JasonChan完成签到 ,获得积分10
1秒前
YMM完成签到,获得积分10
2秒前
Yu完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助牢玩家采纳,获得10
3秒前
K珑完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
华仔应助大力的图图采纳,获得10
5秒前
adoudoo完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
shining完成签到,获得积分10
6秒前
kd1412完成签到 ,获得积分10
6秒前
朴素蓝完成签到 ,获得积分10
7秒前
笨比憨憨完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
爱吃饭的黄哥完成签到,获得积分10
7秒前
内向的静曼完成签到,获得积分10
8秒前
小董不懂完成签到,获得积分10
9秒前
star应助残月初升采纳,获得30
11秒前
无糖加冰发布了新的文献求助30
11秒前
xinanan完成签到,获得积分10
13秒前
谦让寄容完成签到,获得积分10
13秒前
虚幻的香彤完成签到,获得积分10
13秒前
思源应助小太阳采纳,获得10
14秒前
Katyusha完成签到 ,获得积分10
14秒前
杨阳洋完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
lee完成签到,获得积分10
15秒前
慕青应助homie采纳,获得10
15秒前
studystudy完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
追寻夏烟完成签到 ,获得积分10
16秒前
自然完成签到,获得积分0
17秒前
fei完成签到,获得积分10
17秒前
hambur完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
风笛完成签到,获得积分10
17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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6404543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223759
关于积分的说明 17430876
捐赠科研通 5457112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883728
邀请新用户注册赠送积分活动 1859969
关于科研通互助平台的介绍 1701380