Ultra-high-density double-atom catalyst with spin moment as activity descriptor for oxygen reduction reaction

催化作用 Atom(片上系统) 金属 限制 化学 热的 限制电流 纳米技术 材料科学 电化学 组合化学 物理化学 电极 物理 计算机科学 热力学 有机化学 机械工程 嵌入式系统 工程类
作者
Peng Lv,Wenjing Lv,Donghai Wu,Gang Tang,Xun-Wang Yan,Zhansheng Lu,Dongwei Ma
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
标识
DOI:10.48550/arxiv.2305.02620
摘要

One of the great challenges facing atomically dispersed catalysts, including single-atom catalyst (SAC) and double-atom catalyst (DAC) is their ultra-low metal loading (typically less than 5 wt%), basically limiting the practical catalytic application, such as oxygen reduction reaction (ORR) crucial to hydrogen fuel cell and metal-air battery. Although some important progresses have been achieved on ultra-high-density (UHD) SACs, the reports on UHD-DACs with stable uniform dispersion is still lacking. Herein, based on the experimentally synthesized M2N6 motif (M = Sc-Zn), we theoretically demonstrated the existence of the UHD-DACs with the metal loading > 40 wt%, which were confirmed by systematic analysis of dynamic, thermal, mechanical, thermodynamic, and electrochemical stabilities. Furthermore, ORR activities of the UHD-DACs are comparable with or even better than those of the experimentally synthesized low-density (LD) counterparts, and the Fe2N6 and Co2N6 UHD-DACs locate at the peak of the activity volcano with ultra-low overpotentials of 0.31 and 0.33 V, respectively. Finally, spin magnetic moment of active center is found to be a catalytic descriptor for ORR on the DACs. Our work will stimulate the experimental exploration of the ultra-high-density DACs and provides the novel insight into the relationship between ORR activity of the DACs and their spin states.
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
105完成签到 ,获得积分0
刚刚
科目三应助憨批采纳,获得10
2秒前
jkaaa完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
阿辉完成签到 ,获得积分10
7秒前
鱿鱼炒黄瓜完成签到,获得积分10
7秒前
坚定灭绝完成签到,获得积分10
7秒前
xiaoK完成签到 ,获得积分10
7秒前
蒋欣完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
憨批完成签到,获得积分10
14秒前
文艺的访曼完成签到,获得积分10
16秒前
左江夜渔人完成签到 ,获得积分10
20秒前
憨批发布了新的文献求助10
21秒前
卖药丸的兔子完成签到 ,获得积分10
21秒前
乌拉完成签到,获得积分10
23秒前
liufan完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
美满熊猫完成签到,获得积分10
26秒前
WW完成签到 ,获得积分10
28秒前
wei998完成签到,获得积分20
29秒前
小螃蟹发布了新的文献求助10
30秒前
小白完成签到 ,获得积分10
30秒前
唠叨的夏烟完成签到 ,获得积分10
30秒前
Guofa.完成签到 ,获得积分10
32秒前
sherry221完成签到,获得积分10
32秒前
无奈的若风完成签到,获得积分10
34秒前
鱼鱼和石头完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
yunxiao完成签到 ,获得积分10
36秒前
BinSir完成签到 ,获得积分10
37秒前
orchid完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
小宝ing发布了新的文献求助10
43秒前
LYL完成签到 ,获得积分10
44秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分0
45秒前
昌莆完成签到 ,获得积分10
46秒前
DoyoUdo完成签到 ,获得积分10
47秒前
风-FBDD完成签到,获得积分10
50秒前
看文献完成签到,获得积分10
50秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 7252936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875060
关于积分的说明 18734667
捐赠科研通 6933491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199831
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506