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!

Establishing theoretical landscapes for identifying basal plane active sites in MBene toward multifunctional HER, OER, and ORR catalysts

析氧 电催化剂 催化作用 双功能 吉布斯自由能 化学 基面 吸附 电子转移 纳米技术 电解质 化学工程 组合化学 材料科学 物理化学 电化学 电极 热力学 有机化学 结晶学 物理 工程类
作者
Ying Zhang,Yaoyu Zhang,Zhonglu Guo,Yi Fang,Chengchun Tang,Naihua Miao,Baisheng Sa,Jian Zhou,Zhimei Sun
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:652 (Pt B): 1954-1964 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.09.006
摘要

Exploring multifunctional electrocatalysts to realize efficient hydrogen evolution reaction (HER), oxygen evolution reaction (OER), and oxygen reduction reaction (ORR) is urgently desired for developing novel renewable energy storage and conversion technologies. However, integrating these three merits in one single catalyst remains a big challenge due to the difficulty in balancing the adsorption strengths of multiple reaction intermediates. Herein, through first-principles calculations, we systematically investigated the electrocatalytic activity of M2B2, M3B4, and M4B6 type MBenes (M = Cr, Mn, Fe, Co, and Ni) for multifunctional HER, OER, and ORR. The results indicate that most of the investigated MBenes show outstanding catalytic activity for HER with hydrogen adsorption Gibbs free energy close to the optimal value (0 eV). Thereinto, Ni2B2 and Co3B4 MBenes can be promising multifunctional HER/OER/ORR electrocatalysts, and Fe3B4 MBene is expected to be a promising bifunctional electrocatalyst for HER/ORR. Especially, Ni2B2 MBene is even better than the benchmark RuO2 catalyst with ultralow low overpotentials of 0.26 and 0.30 V for OER and ORR, respectively. Then, we proposed that the overpotentials of OER/ORR can be well described by the varied ΔGOH* on MBene, which has been further illuminated through the d-band center and charge transfer analysis. Importantly, new scaling relations between the adsorption energies of OOH* and O* on MBenes have been established, where ΔGOOH* and ΔGO* possess different slopes versus ΔGOH*, allowing the significantly lower overpotentials of OER and ORR to be achieved. This work provides not only promising multifunctional HER/OER/ORR electrocatalysts but also new scaling relations to achieve the rational design of MBene-based electrocatalysts.
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
sweetm完成签到,获得积分10
1秒前
8秒前
宫野珏发布了新的文献求助80
12秒前
艳子发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
hilda发布了新的文献求助20
18秒前
霜序完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6.4应助宫野珏采纳,获得10
20秒前
朝圣完成签到,获得积分10
25秒前
乐研客完成签到,获得积分10
25秒前
29秒前
hilda完成签到,获得积分10
30秒前
hanyuying发布了新的文献求助10
33秒前
谦让的沛芹完成签到,获得积分10
33秒前
思源应助艳子采纳,获得10
43秒前
su完成签到 ,获得积分10
46秒前
47秒前
机灵伟诚完成签到,获得积分10
57秒前
爆米花应助悲伤的小袁采纳,获得10
1分钟前
吃了吃了完成签到,获得积分10
1分钟前
astertuzi完成签到,获得积分10
1分钟前
合一海盗完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
活力傲柏完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
贼吖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
自然的绮山完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
123完成签到,获得积分10
1分钟前
失眠一刀完成签到,获得积分10
2分钟前
悲伤的小袁完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
会撒娇的思萱完成签到,获得积分10
2分钟前
Sylvia0814完成签到,获得积分10
2分钟前
标致问安完成签到 ,获得积分10
2分钟前
香蕉觅云应助TT采纳,获得10
2分钟前
火山蜗牛完成签到,获得积分10
2分钟前
健康的怜菡完成签到,获得积分10
2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
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7772391
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9314739
关于积分的说明 20339673
捐赠科研通 7357736
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316906
关于科研通互助平台的介绍 2465432
邀请新用户注册赠送积分活动 2331928