Insight on Tafel slopes from a microkinetic analysis of aqueous electrocatalysis for energy conversion

塔菲尔方程 电催化剂 反应级数 析氧 水溶液 电化学 化学 热力学 动力学 物理化学 反应速率常数 电极 物理 量子力学
作者
Tatsuya Shinagawa,Angel T. Garcia‐Esparza,Kazuhiro Takanabe
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:5 (1) 被引量:2095
标识
DOI:10.1038/srep13801
摘要

Abstract Microkinetic analyses of aqueous electrochemistry involving gaseous H 2 or O 2 , i.e., hydrogen evolution reaction (HER), hydrogen oxidation reaction (HOR), oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER), are revisited. The Tafel slopes used to evaluate the rate determining steps generally assume extreme coverage of the adsorbed species (θ ≈ 0 or ≈1), although, in practice, the slopes are coverage-dependent. We conducted detailed kinetic analyses describing the coverage-dependent Tafel slopes for the aforementioned reactions. Our careful analyses provide a general benchmark for experimentally observed Tafel slopes that can be assigned to specific rate determining steps. The Tafel analysis is a powerful tool for discussing the rate determining steps involved in electrocatalysis, but our study also demonstrated that overly simplified assumptions led to an inaccurate description of the surface electrocatalysis. Additionally, in many studies, Tafel analyses have been performed in conjunction with the Butler-Volmer equation, where its applicability regarding only electron transfer kinetics is often overlooked. Based on the derived kinetic description of the HER/HOR as an example, the limitation of Butler-Volmer expression in electrocatalysis is also discussed in this report.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
3秒前
吃咖喱的蓝牙耳机完成签到,获得积分20
3秒前
6秒前
8秒前
迷你的以珊完成签到 ,获得积分10
10秒前
NeoWu发布了新的文献求助10
11秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
iVANPENNY应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
CWNU_HAN应助科研通管家采纳,获得30
13秒前
13秒前
13秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
14秒前
安静的冬日完成签到,获得积分10
15秒前
小丸子完成签到 ,获得积分10
15秒前
gelinhao完成签到,获得积分10
16秒前
mmmmm发布了新的文献求助10
19秒前
Lumi完成签到,获得积分20
21秒前
21秒前
superzyj完成签到,获得积分10
22秒前
三斤发布了新的文献求助10
25秒前
mmmmm完成签到,获得积分10
29秒前
罗97完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
31秒前
在水一方应助开心的毛豆采纳,获得10
31秒前
32秒前
34秒前
12345发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
37秒前
罗是一完成签到,获得积分10
41秒前
Frozen完成签到,获得积分10
41秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
42秒前
cyjjj完成签到,获得积分10
44秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2392945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097132
关于积分的说明 5284386
捐赠科研通 1824829
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910039
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486295