First-principles screening of Pt doped Ti2CNL (N = O, S and Se, L = F, Cl, Br and I) as high-performance catalysts for ORR/OER

过电位 MXenes公司 催化作用 双功能 析氧 化学 双功能催化剂 兴奋剂 材料科学 化学工程 无机化学 物理化学 电化学 有机化学 电极 工程类 光电子学
作者
Ninggui Ma,Yuhang Wang,Yaqin Zhang,Bochun Liang,Jun Zhao,Jun Fan
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:596: 153574-153574 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.153574
摘要

Developing high-activity and low-cost oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) bifunctional catalysts is strategic to metal-air batteries. Herein, based on the idea that functionalized atoms can adjust the electronic properties of MXenes-based catalysts, we have screened some catalysts with high catalytic activity for ORR/OER using first-principles calculations. Specifically, we firstly explored the stability of Pt doped Ti2CNL ((N = F, Cl, Br and I, L = O, S and Se)) and Ti2CN(L)2 though calculating the vacancy formation energy and binding energy. Moreover, compared the overpotential of Pt doped Ti2CN(L)2 and Ti2CNL for ORR and OER, the Janus-MXenes configurations can tune the d-band center, work-function, density of state (DOS) and charge distribution of the catalysts, and then improve the catalytic performance of catalysts. Pt-VS-Ti2CSBr, Pt-VI-Ti2COI and Pt-VS-Ti2CSBr as ORR, OER and ORR/OER bifunctional catalysts were revealed due to their ultra-low overpotential of 0.35, 0.34 and 0.79 V, respectively. Additionally, compared to H ions, the catalyst preferentially adsorbs O2, thus ensuring the ORR advantage to proceed rather than hydrogen evolution reaction (HER). Even so, Pt-VO-Ti2COI, Pt-VS-Ti2CSI and Pt-VSe-Ti2CSeI have high activity for HER. Our work not only screened out catalysts with encouraging catalytic performance but also guided the design of high-performance 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
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
紧张的背包完成签到,获得积分10
3秒前
今后应助莫羽倾尘采纳,获得10
8秒前
Rhome完成签到,获得积分10
9秒前
123abc发布了新的文献求助10
10秒前
撒旦撒大苏打的完成签到,获得积分10
11秒前
运气贼好的熊猫完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
kmario完成签到,获得积分10
13秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
benben应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
ding应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
saveMA完成签到,获得积分10
15秒前
酷波er应助add采纳,获得10
17秒前
真实的火车完成签到,获得积分10
20秒前
小甜面酱发布了新的文献求助10
21秒前
yzz应助LIN采纳,获得10
25秒前
26秒前
顾矜应助mbf采纳,获得10
26秒前
27秒前
0000给0000的求助进行了留言
27秒前
fddd完成签到 ,获得积分10
28秒前
受伤山槐发布了新的文献求助20
31秒前
32秒前
add发布了新的文献求助10
32秒前
壹桦完成签到,获得积分10
32秒前
天天快乐应助假发君采纳,获得10
33秒前
34秒前
36秒前
泥娃娃完成签到,获得积分10
38秒前
hyw发布了新的文献求助10
44秒前
SciGPT应助长期采纳,获得10
44秒前
Akim应助溪夕er采纳,获得10
45秒前
雨儿应助包容半青采纳,获得10
46秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 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 2474792
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2139786
关于积分的说明 5452976
捐赠科研通 1863347
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926407
版权声明 562840
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495557