亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Weakening the Oxophilicity of PtGd Alloy via Nitrogen‐Induced 5d/4f‐2p Orbital Interaction for Efficient Fuel Cell Cathode Performance

反键分子轨道 材料科学 合金 催化作用 密度泛函理论 离解(化学) 阴极 氧气 联轴节(管道) 燃料电池 化学物理 掺杂剂 兴奋剂 工作(物理) 功率密度 原子轨道 化学工程 电极 物理化学 结合能 电子结构 分子轨道 氮气 原位 无机化学 分子物理学 分析化学(期刊) 传质 混合功能 纳米技术
作者
Yujuan Zhuang,Fengxia Hu,Deqin He,Jianmin Yu,Qingjun Chen,Lishan Peng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (24) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202524485
摘要

Abstract Platinum‐rare earth (PtRE) alloys exhibit exceptional oxygen reduction reaction (ORR) activity via 5d‐4f orbital coupling, yet their overly strong binding to oxygen intermediates limits catalytic efficiency. Herein, this limitation is addressed by nitrogen doping into the PtGd alloy to reconstruct orbital interactions and systematically evaluate its impact on ORR performance. In situ hydrogen treatment reveals a linear correlation between N content and activity enhancement. Theoretical calculations demonstrate that N 2p‐Pt 5d/Gd 4f coupling downshifts the Pt d‐band center, effectively modulating the hybridization behavior between the Pt 5d z 2 orbital and the * OH 2p z orbital. By increasing the antibonding orbital occupancy, this interaction promotes the dissociation of * OH, which is the rate‐determining step for PtGd alloy. The optimized PtGdN/C catalyst achieves a mass activity (MA) of 0.85 A mg Pt −1 in acidic electrolytes, over twice that of the PtGd/C. In H 2 ‐O 2 fuel cells, it achieves a peak power density of 1.68 W cm −2 and a MA of 0.49 A mg Pt −1 , with only a 16.3% decay in MA after 30k cycles, far outperforming PtGd/C and the U.S. DOE 2025 targets. This work highlights heteroatom‐induced orbital reconstruction as an effective strategy to attenuate oxophilicity and enhance both activity and durability of PtRE catalysts.
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
2秒前
小贤完成签到,获得积分10
4秒前
现代访云发布了新的文献求助10
7秒前
小贤发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
不爱吃葱完成签到 ,获得积分10
10秒前
zzh319发布了新的文献求助10
13秒前
CodeCraft应助savior采纳,获得10
16秒前
心灵美的又琴完成签到,获得积分10
17秒前
ZYP完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
27秒前
savior发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
loii应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
happy发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
温暖的岂愈完成签到,获得积分10
38秒前
余额完成签到,获得积分10
41秒前
应见惯发布了新的文献求助10
42秒前
Hello应助happy采纳,获得10
46秒前
1分钟前
1分钟前
barn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
St完成签到,获得积分10
1分钟前
zzh发布了新的文献求助10
1分钟前
英俊的铭应助Francis采纳,获得10
1分钟前
干净的醉蝶完成签到,获得积分10
1分钟前
曹雪完成签到,获得积分10
1分钟前
ban发布了新的文献求助10
1分钟前
dick_zhang完成签到,获得积分10
1分钟前
酷炫的又蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
KimiWu发布了新的文献求助10
1分钟前
大气青枫发布了新的文献求助10
1分钟前
图雄争霸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
完美世界应助zzh采纳,获得10
1分钟前
博君一肖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
应见惯发布了新的文献求助10
1分钟前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
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 7673291
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239905
关于积分的说明 19902746
捐赠科研通 7242733
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285537
关于科研通互助平台的介绍 2443601
邀请新用户注册赠送积分活动 2287759