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,Yilei 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:3
标识
DOI:10.1002/smll.202510707
摘要

Abstract 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, Cr 2 CO 2 ‐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
文艺点点完成签到,获得积分10
刚刚
lala完成签到,获得积分10
1秒前
szh发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
秋风应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
DW应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
香蕉觅云应助爱库珀采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得150
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
西哥完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
传奇3应助fyc采纳,获得10
6秒前
zzz完成签到,获得积分20
8秒前
yhhhs完成签到 ,获得积分10
8秒前
鹤鹤有名发布了新的文献求助10
8秒前
Ruby发布了新的文献求助10
9秒前
Hello应助行7采纳,获得10
10秒前
Echo完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
周不是舟完成签到,获得积分0
12秒前
所所应助鼠鼠采纳,获得80
12秒前
v0id应助初景采纳,获得10
13秒前
大个应助Terry采纳,获得10
15秒前
zzz发布了新的文献求助20
16秒前
直率雪曼发布了新的文献求助20
16秒前
17秒前
Victoria完成签到 ,获得积分10
21秒前
21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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 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 7747863
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296136
关于积分的说明 20233622
捐赠科研通 7329210
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308722
关于科研通互助平台的介绍 2460470
邀请新用户注册赠送积分活动 2320668