Alteration of Oxygen Evolution Mechanisms in Layered LiCoO<sub>2</sub> Structures By Intercalation of Alkali Metal Ions
Notice bibliographique
Résumé
The word ‘Sustainability’, including carbon neutrality, has dominated the direction of social development over the past decade. In particular, energy conversion reactions through electrochemical methods are one of the efficient methods of obtaining small carbon footprint fuels. The oxygen evolution reaction (OER) is a key step in determining the overall reaction efficiency of fuel-related electrochemical reactions such as CO2 reduction reaction and H2 evolution reaction. However, electron transfer is sluggish for OER due to 4 electrons per one O2 molecule. This promotes multiple studies on the metal oxide electrocatalyst structure. The Alkali-transition metal oxides with the layered structure are one of the attractive OER electrocatalyst series. For example, lithium cobalt oxide (LiCoO2, LCO) presented OER activity through Li+ extraction (delithiation) from the lattice structure. In this work, we investigated the insertion effect of large alkaline cations (A+: Na+, K+, and Cs+) at the delithiated LCO for OER activity and stability. The intercalations of hydrated Na+ and K+ induced significant phase transformation of the delithiated LCO structure. In addition, the relative ratio between Co and alkali metal species determined the average Co oxidation state of LCO. We found that OER activity was improved in the order of Li+ < Na+ < K+, which was associated with the increased Co valence state and the Co-O bond covalency. Consistently, density functional theory (DFT) simulation also predicted the formation of efficient OER active sites by the K+ insertion. In comparison, Cs+ insertion exhibited the highest OER activity and demonstrated different OER processes. Due to the larger Cs+ size, the cation insertion was predominantly achieved at the delithiated LCO surface, resulting in imposing tensile strain to the surface edge. This catalyst showed the significant pH dependency on the OER property, suggesting the lattice-oxygen-based pathway for LCO. However, the bulk structure was preserved with little phase transformation, demonstrating better OER stability than others. In the presentation, I will discuss the catalytic activity responsible for the cation sizes and two different mechanisms in detail. Figure 1
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,000 | 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 ».