Analysis of the limitations in the oxygen reduction activity of transition metal oxide surfaces

过渡金属 催化作用 氧化物 氧气 金属 还原(数学) 无机化学 化学 氧还原 材料科学 环境化学 冶金 物理化学 数学 有机化学 电化学 电极 几何学
作者
Hao Li,Sara R. Kelly,Dan Guevarra,Zhenbin Wang,Yu Wang,Joel A. Haber,Megha Anand,G. T. Kasun Kalhara Gunasooriya,Christina Susan Abraham,Sudarshan Vijay,John M. Gregoire,Jens K. Nørskov
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:4 (6): 463-468 被引量:333
标识
DOI:10.1038/s41929-021-00618-w
摘要

The oxygen reduction reaction (ORR) is the key bottleneck in the performance of fuel cells. So far, the most active and stable electrocatalysts for the reaction are based on Pt group metals. Transition metal oxides (TMOs) constitute an alternative class of materials for achieving operational stability under oxidizing conditions. Unfortunately, TMOs are generally found to be less active than Pt. Here, we identify two reasons why it is difficult to find TMOs with a high ORR activity. The first is that TMO surfaces consistently bind oxygen atoms more weakly than transition metals do. This makes the breaking of the O–O bond rate-determining for the broad range of TMO surfaces investigated here. The second is that electric field effects are stronger at TMO surfaces, which further makes O–O bond breaking difficult. To validate the predictions and ascertain their generalizability for TMOs, we report experimental ORR catalyst screening for 7,798 unique TMO compositions that generally exhibit activity well below that of Pt. Transition metal oxides constitute a promising class of catalysts for the oxygen reduction reaction, but they are found generally to be less active than Pt. Now, computational analyses and high-throughput experiments are used to understand the reasons behind the lower activity, and strategies to improve them are proposed.
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
果元完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
俭朴的跳跳糖完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
Hazellee完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
poplyx发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
隐形怜南发布了新的文献求助30
4秒前
淡淡从安完成签到,获得积分10
4秒前
lim发布了新的文献求助10
4秒前
JiangZaiqing完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Zierudite发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
充电宝应助成就缘分采纳,获得10
6秒前
Ca0cus完成签到,获得积分10
6秒前
lbx发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
lli发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
黄家鸿完成签到 ,获得积分10
9秒前
张小白发布了新的文献求助10
9秒前
wabfye完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
鱼憨儿发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
123456完成签到,获得积分10
12秒前
墨宝完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
小祈愿发布了新的文献求助10
12秒前
djh发布了新的文献求助10
13秒前
AlfaRomeo给AlfaRomeo的求助进行了留言
14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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 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 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 7757823
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9304214
关于积分的说明 20278782
捐赠科研通 7341631
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3312079
关于科研通互助平台的介绍 2462748
邀请新用户注册赠送积分活动 2325860