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!

Stability Design Principles of Manganese-Based Oxides in Acid

溶解 电负性 催化作用 氧化物 氧化态 离子键合 金属 溶剂化 材料科学 质子化 化学 无机化学 化学工程 离子 物理化学 工程类 有机化学
作者
Jiayu Peng,Livia Giordano,Timothy C. Davenport,Yang Shao‐Horn
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:34 (17): 7774-7787 被引量:42
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.2c01233
摘要

Earth-abundant manganese-based oxides have shown promise to replace costly noble-metal-based catalysts in state-of-the-art proton exchange membrane fuel cells and electrolyzers. However, the practical utilization of Mn-based oxides in these acidic technologies has been severely hindered by their dissolution at low pHs. Designing Mn-based oxides with enhanced durability in acid requires a fundamental understanding of the physical origin of their instability. In this work, combining dissolution kinetic studies and first-principles calculations, we systematically quantified the dissolution of Mn-based oxides in acid and identified intrinsic material descriptors that govern their acid stability. We found that lowering the Mn oxidation states in Mn-based oxides to decrease Mn–O covalency and weaken Mn–O bonds led to greater driving forces for critical reaction steps, including protonation, vacancy formation, and ion solvation, rendering poorer stability and faster dissolution kinetics upon exposure to acid. Such correlations for the stability of oxides in acid were further validated by a computational screening of ∼1000 Mn-based oxides. Notably, limiting the fraction of ionic substituents in oxides and using metal substituents with greater electronegativity/acidity were found to stabilize Mn-based oxides against dissolution in acid. These findings establish new guiding principles to design and optimize oxides with enhanced durability in acid for clean energy applications.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1分钟前
王洋完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Able完成签到,获得积分10
3分钟前
种地小能手~完成签到,获得积分10
3分钟前
kei发布了新的文献求助10
4分钟前
sailingluwl完成签到,获得积分10
4分钟前
polaris完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
jokerhoney完成签到,获得积分10
5分钟前
流萤完成签到,获得积分20
6分钟前
6分钟前
霹雳侠完成签到,获得积分10
6分钟前
ddd发布了新的文献求助10
6分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
Lucas应助生动之云采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
velsaber发布了新的文献求助30
7分钟前
靓丽的熠彤完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
SciGPT应助ddd采纳,获得10
7分钟前
孤独的哈密瓜数据线完成签到 ,获得积分10
8分钟前
甜甜纸飞机完成签到 ,获得积分10
8分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
velsaber发布了新的文献求助30
9分钟前
9分钟前
范ER完成签到 ,获得积分10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
Hello应助胡萝卜叶子采纳,获得10
10分钟前
10分钟前
胡萝卜叶子完成签到,获得积分10
10分钟前
10分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
11分钟前
冬去春来完成签到 ,获得积分10
12分钟前
田様应助淡水美人鱼采纳,获得10
12分钟前
jqliu发布了新的文献求助10
12分钟前
12分钟前
12分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
(The) Founding Fathers of America 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 400
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4457783
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3922552
关于积分的说明 12171551
捐赠科研通 3573850
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1963218
邀请新用户注册赠送积分活动 1002335
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 897050