Machine Learning-Guided Discovery of Underlying Decisive Factors and New Mechanisms for the Design of Nonprecious Metal Electrocatalysts

直觉 催化作用 计算机科学 生化工程 合理设计 氧还原 人工智能 机器学习 化学 材料科学 纳米技术 工程类 认知科学 有机化学 物理化学 心理学 电化学 电极
作者
Rui Ding,Yawen Chen,Pïng Chen,Ran Wang,Jiankang Wang,Yiqin Ding,Wenjuan Yin,Yide Liu,Jia Li,Jianguo Liu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:11 (15): 9798-9808 被引量:55
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c01473
摘要

Numerous previous studies have investigated how different synthesis parameters affect the chemical properties of catalysts and their performances. However, traditional trial and error optimization in comprehensive multiparameter spaces that is driven by chemical intuition may cause influencing factors to be artificially ignored. Hence, we introduce machine learning to provide insights by feature ranking based on data sets. Taking zeolite imidazole framework-derived oxygen reduction catalysts as an example, computing results reveal that pyridinic nitrogen species are strongly related to catalytic performance. Besides pyrolysis temperature, pyrolysis time, which has not been set as variable by the vast majority of studies, is discovered to be decisive at the synthesis level. Guided by these predictions, the insights of the algorithm are verified by control experiments. The characterization results and interpretable model reveal an ignored mechanism. Continuous processes that successively affect pyridinic species, including the loss of Zn–N species, formation of Fe–N species, and conversion into graphitic N species, resulted in a volcano-like relationship between the half-wave potential and the pyrolysis time. This work not only provides insights into catalyst design but also proves that machine learning has the ability to mine key factors and mechanisms concealed in complex experimental data to boost the optimization of energy materials.
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
刚刚
刚刚
所所应助zt采纳,获得10
1秒前
1秒前
碧蓝的凝竹完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
迅速云朵发布了新的文献求助10
2秒前
obcx发布了新的文献求助10
2秒前
AixGnad完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
吴蒙发布了新的文献求助10
5秒前
阿崔完成签到,获得积分10
6秒前
zhuanghj5发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
GEEN完成签到,获得积分10
7秒前
贺小刚发布了新的文献求助10
9秒前
呼啦呼啦完成签到 ,获得积分10
11秒前
夜安发布了新的文献求助10
13秒前
OKC完成签到,获得积分10
16秒前
顾矜应助阿崔采纳,获得10
19秒前
小郭完成签到,获得积分20
22秒前
yuqinghui98发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
余木完成签到 ,获得积分10
26秒前
小郭发布了新的文献求助30
28秒前
科研通AI5应助NeuroYan采纳,获得10
33秒前
步行街车神ahua完成签到,获得积分10
42秒前
落后的夜阑完成签到,获得积分10
42秒前
李健应助LincLin采纳,获得10
44秒前
44秒前
飘逸问薇完成签到 ,获得积分10
45秒前
愉快谷芹完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
49秒前
hhh完成签到,获得积分10
49秒前
zyj完成签到,获得积分10
50秒前
xliiii发布了新的文献求助10
50秒前
柳柳发布了新的文献求助10
51秒前
丽丽完成签到,获得积分10
53秒前
lhp完成签到,获得积分10
56秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3783164
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328499
关于积分的说明 10236658
捐赠科研通 3043569
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670599
邀请新用户注册赠送积分活动 799766
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759119