Design of Highly Active Perovskite Oxides for Oxygen Evolution Reaction by Combining Experimental and ab Initio Studies
Notice bibliographique
Résumé
Perovskite oxides (ABO 3 ) have recently attracted attention since tailoring their chemical compositions has resulted in remarkable activity toward oxygen evolution reaction (OER) which governs rechargeability of recently spotlighted metal–air batteries and regenerative fuel cells. For further development of highly OER active perovskite oxides, however, the exact mechanism the OER must be well understood. Herein, we introduce investigation of the OER mechanism of perovskite oxides by ab initio analysis based on well-defined model systems of LaMnO 3 (LMO), LaCoO 3 (LCO), and La 0.5 Sr 0.5 CoO 3 (LSCO). In addition, we have systematically conducted electrochemical experiments from which we have observed an increasing trend in the OER activity in the order of LSCO > LCO > LMO based on the cyclic voltammetry (CV) results obtained in the alkaline medium. To validate the experimental results, free-energy diagrams have been constructed for oxygen intermediates on the surface of the defined models to find the limiting step by changing the B site atom (e.g., Mn and Co) and the partial displacement of Sr atoms in La site. The oxygen adsorption energy of perovskite oxides is found to increase with decreasing number of outer electrons as well as upshifting of the position of the d z 2 orbital toward the Fermi level of B site element. This work demonstrates that highly active OER perovskite oxides can be obtained by modifying the chemical composition to finely tune the oxygen adsorption energy on the catalyst’s surface, confirmed by synergetic approaches of using both experimental and ab initio computational studies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».