Magnetic Field-Enhanced Oxygen Evolution Reaction via the Tuneability of Spin Polarization in a Half-Metal Catalyst

析氧 材料科学 过电位 顺磁性 吉布斯自由能 铁磁性 自旋态 自旋极化 催化作用 锰铁矿 磁电阻 化学物理 凝聚态物理 过渡金属 磁场 电化学 物理化学 化学 热力学 物理 电极 电子 生物化学 量子力学
作者
Hang Xu,Ji Qi,Yuan Zhang,Huan Liu,Linglong Hu,Ming Feng,Weiming Lü
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (27): 32320-32328 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acsami.3c03713
摘要

The magnetic field response of an electrochemistry process, such as the oxygen evolution reaction (OER), provides not only a strategy for enhanced catalytic activity by applying an external field but also a platform for revealing the functionality of the multiple degrees of freedom of the catalyst. However, the mechanism of the magnetic field tuneable OER is controversial. The strong correlation between the d and p orbitals of transition metal and oxygen still puzzles the dominant role of spin in an OER process. Here in this study, we have employed the manganite La 0.7 Sr 0.2 Ca 0.1 MnO 3 as the ferromagnetic OER catalyst, which has a ferromagnetic/paramagnetic transition ( T C ) around the room temperature. It is found that the overpotential can be reduced by ∼18% after applying a 5 kOe magnetic field. Furthermore, this magnetic field can trigger a further improvement of the OER performance, and it demonstrates a strong temperature dependence which is incongruent with its magnetoresistive behavior. So our experiments suggest that the observed magnetic response originates dominantly from the triplet state of the O 2, where the spin-polarized d and oxygen p orbitals lower the Gibbs free energy for every reaction step in OER. This study offers experimental evidence on comprehending the spin degree in the OER process, meanwhile benefiting the further design and engineering of the promising magnetic electrochemistry 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
destiny完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
上官若男应助热情的白风采纳,获得10
3秒前
3秒前
qyp完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
蓝天发布了新的文献求助30
5秒前
aixiaoma完成签到,获得积分20
7秒前
哈哈完成签到,获得积分10
8秒前
赵田完成签到 ,获得积分10
8秒前
勤恳的小甜瓜完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
乐乐应助Wendy采纳,获得10
9秒前
文龙完成签到,获得积分10
9秒前
inspins发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
arniu2008应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
天晴应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
天晴应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
ZHUO应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Chris完成签到,获得积分10
11秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
送你一颗流星完成签到,获得积分10
11秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
高贵的平松完成签到,获得积分10
11秒前
天一晴完成签到 ,获得积分10
13秒前
研友完成签到,获得积分0
13秒前
14秒前
Marshall完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
酒梅子完成签到,获得积分10
18秒前
愤怒野猪完成签到,获得积分10
19秒前
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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 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 7357121
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8967881
关于积分的说明 19056120
捐赠科研通 7004642
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222348
关于科研通互助平台的介绍 2386506
邀请新用户注册赠送积分活动 2203006