First-principles computational study of highly stable and active ternary PtCuNi nanocatalyst for oxygen reduction reaction

三元运算 密度泛函理论 纳米材料基催化剂 材料科学 纳米颗粒 纳米材料 催化作用 氧还原反应 化学 电化学 合金 纳米技术 电催化剂 化学工程 计算化学 物理化学 复合材料 电极 计算机科学 工程类 生物化学 程序设计语言
作者
Seung Hyo Noh,Byungchan Han,Takeo Ohsaka
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:8 (10): 3394-3403 被引量:53
标识
DOI:10.1007/s12274-015-0839-2
摘要

Using density functional theory (DFT) calculations, we rationally designed metallic nanocatalysts with ternary transition metals for oxygen reduction reactions (ORRs) in fuel cell applications. We surrounded binary core—shell nanoparticles with a Pt skin layer. To overcome surface segregation of the core 3-d transition metal, we identified the binary alloy Cu0.76Ni0.24 as having strongly attractive atomic interactions by computationally screening 158 different alloy configurations using energy convex hull theory. The PtskinCu0.76Ni0.24 nanoparticle showed better electrochemical stability than pure Pt nanoparticles ~3 nm in size. We propose that the underlying mechanism originates from favorable compressive strain on Pt for ORR catalysis and atomic interactions among the nanoparticle shells for electrochemical stability. Our results will contribute to accurate identification and innovative design of promising nanomaterials for renewable energy systems.
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
1秒前
MTZ发布了新的文献求助10
1秒前
舒心怜烟应助寒冷的断秋采纳,获得10
1秒前
派大星和海绵宝宝完成签到,获得积分10
2秒前
勿念完成签到,获得积分20
2秒前
陈桂芳完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
HasenPanzer发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
honey123发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
WK发布了新的文献求助10
3秒前
JLY完成签到,获得积分10
3秒前
喜悦乐巧完成签到,获得积分10
3秒前
空心菜完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
qqqq发布了新的文献求助10
4秒前
FashionBoy应助catalysisman采纳,获得10
4秒前
上官若男应助tony采纳,获得10
4秒前
LL发布了新的文献求助10
5秒前
Myesyats应助QiuC采纳,获得10
5秒前
洁净的连虎完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
zxd发布了新的文献求助10
6秒前
羽加迪姆勒维奥萨完成签到,获得积分10
7秒前
六花完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
爱笑若剑发布了新的文献求助10
8秒前
小松松发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
大个应助MIN采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
xhzhao86完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科研通AI6.2应助无辜冷雁采纳,获得30
9秒前
安详怀蕊发布了新的文献求助10
9秒前
Li完成签到,获得积分10
10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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6524034
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8317081
关于积分的说明 17798156
捐赠科研通 5625803
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928419
邀请新用户注册赠送积分活动 1905195
关于科研通互助平台的介绍 1765155