La, Ni-Based Metal Oxides As Bifunctional Catalysts for the Oxygen Reduction and Evolution Reactions in Alkaline Medium
Notice bibliographique
Résumé
The oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) are the fundamental processes occurring at the air electrode of metal-air batteries and reversible fuel cells. [1,2] However, the performance of those devices is hindered by the sluggish kinetics of both OER and ORR, and by the low stability and high cost of the catalysts. Here, we will present our recent studies on the one-dimensional (1D) La, Ni-based metal oxide [3] bifunctional catalysts which are characterized by excellent OER and ORR electrocatalytic activity and outstanding stability. The catalysts were prepared by hydrothermal method and, by controlling the KOH concentration, 1D hydroxide precursors with different aspect ratios were synthesized. By using graphene (G) as the supporting material, a variety of La, Ni-based metal oxides such as Ni+La2O3/G, LaNiO3, and La2NiO4+NiO/G were synthesized, Figure 1. Electrochemical characterization of the catalysts showed that the aspect ratio of the materials has a significant effect on their electrocatalytic activity. Namely, Ni+La2O3/G nanorods have proven to be electrochemically active for ORR with a half-wave potential (E1/2) of 0.715 V vs RHE, and for OER with 1. 574 V vs RHE at 10.0 mA cm−2 (E10) in 0.1 M KOH. The performance of Ni+La2O3/G is close to that of commercial Pt/C (E1/2=0.830V) which is the most efficient catalyst of ORR, and significantly higher than commercial RuO2 (E10=1.633 V) and IrO2 (E10=1.663 V) for OER. The unique structural, morphological and electrocatalytic properties of the Ni+La2O3/G catalysts will be presented and discussed. 1. Sui, S.; Wang, X.; Zhou, X.; Su, Y.; Riffat, S.; Liu, C.-j., A comprehensive review of Pt electrocatalysts for the oxygen reduction reaction: Nanostructure, activity, mechanism and carbon support in PEM fuel cells. Journal of Materials Chemistry A 2017, 5 (5), 1808-1825. 2. Cheng, F.; Shen, J.; Peng, B.; Pan, Y.; Tao, Z.; Chen, J., Rapid room-temperature synthesis of nanocrystalline spinels as oxygen reduction and evolution electrocatalysts. Nature chemistry 2011, 3 (1), 79. 3. Singh, Sarika, Daria Zubenko, and Brian A. Rosen. "Influence of LaNiO3 shape on its solid-phase crystallization into coke-free reforming catalysts." ACS Catalysis 2016, 7 4199-4205. Figure 1
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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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».