Mixed Electron–Proton Conductors Enable Spatial Separation of Bond Activation and Charge Transfer in Electrocatalysis
Notice bibliographique
Résumé
Electrochemical energy conversion requires electrodes that can simultaneously facilitate substrate bond activation and electron–proton charge transfer. Traditional electrodes co-localize both functions to a single solid|liquid interface even though each process is typically favored in a disparate reaction environment. Herein, we establish a strategy for spatially separating bond activation and charge transfer by exploiting mixed electron–proton conduction (MEPC) in an oxide membrane. Specifically, we interpose a MEPC WO x membrane between a Pt catalyst and aqueous electrolyte and show that this composite electrode is active for the hydrogen oxidation reaction (HOR). Consistent with H 2 activation occurring at the gas|solid interface, the composite electrode displays HOR current densities over 8-fold larger than the diffusion-limited rate of HOR catalysis at a singular Pt|solution interface. The segregation of bond activation and charge separation steps also confers excellent tolerance to poisons and impurities introduced to the electrolyte. Mechanistic studies establish that H 2 activation at the Pt|gas interface is coupled to the electron–proton charge separation at the WO x |solution interface via rapid H-diffusion in the bulk of the WO x . Consequently, the rate of HOR is principally controlled by the rate of H-spillover at the Pt|WO x boundary. Our results establish MEPC membrane electrodes as a platform for spatially separating the critical bond activation and charge transfer steps of electrocatalysis.
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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 ».