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J-GLOBAL ID：202202224051699339   整理番号：22A0551201

計算研究による単一原子触媒上の電気化学的酸素還元機構の解明【JST・京大機械翻訳】

Unraveling electrochemical oxygen reduction mechanism on single-atom catalysts by a computational investigation

著者 (3件)： Chen Jyun-Wei (Department of Chemistry and R&D Center for Membrane Technology, Chung Yuan Christian University, Chungli District, Taoyuan City, Taiwan) ,  Wu Shiuan-Yau (Department of Chemistry and R&D Center for Membrane Technology, Chung Yuan Christian University, Chungli District, Taoyuan City, Taiwan) ,  Chen Hsin-Tsung (Department of Chemistry and R&D Center for Membrane Technology, Chung Yuan Christian University, Chungli District, Taoyuan City, Taiwan)
資料名： International Journal of Energy Research  (International Journal of Energy Research)
巻： 46  号： 2  ページ： 1032-1042  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0249B  ISSN： 0363-907X  CODEN： IJERDN  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 酸素還元反応(ORR)のための低拡張および安定電極触媒の拡張は,金属-空気電池および燃料電池の性能を向上させるために重要である。本研究では,スピン偏極第一原理計算を行うことにより,欠陥グラフェン(TM@sv-グラフェン)上にドープした一連の遷移金属原子に対するORR電極触媒機構を解明した。O_2,OOH,2OH,OH,およびO種の結合エネルギーとともに,その安定性に関連するTM@sv-グラフェンの生成エネルギーを評価した。Gibbs自由エネルギーの計算は,ORRの2つの異なる経路,O*機構および2OH*機構が中間体(OOH,2OH,OHおよびO)の構造に基づいて互いに競合することを示した。Co,Rh,Ir,Pt,およびMn@sv-グラフェンはO*機構に有利であり,一方Ag,Au,Cd,Cu,Zn,Fe,Ni,Pd,Sc,Cr,Ti,Zr,およびV@sv-グラフェンは2OH*機構を強く促進することが分かった。ORRの過電圧(η)を予測し,異なるTM@sv-グラフェンの触媒活性を示す有効な記述子である。これらの触媒の中で,Pd@sv-グラフェン(η=1.20V)はORRに対して最良の活性を示した。結果は,新しい単一原子電極触媒のためのORRの電気化学的機構への新しい洞察を提供する。Copyright 2022 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 結合エネルギー ,  遷移金属 ,  燃料電池 ,  *触媒 ,  過電圧 ,  触媒活性 ,  スピン分極 ,  ドーピング ,  電極触媒 ,  *電気化学 ,  空気電池 ,  グラフェン
準シソーラス用語： 第一原理計算 ,  *酸素還元 ,  *単一原子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 電極触媒機構 ,  第一原理計算 ,  グラフェン ,  酸素還元反応 ,  単一原子触媒

分類 (5件)： 太陽電池  (NC03084O) ,  燃料電池  (YB04040V) ,  気体燃料の製造  (YE02030F) ,  触媒操作  (XE01050T) ,  その他の触媒  (CB06123Z)

タイトルに関連する用語 (5件)： 計算 ,  研究 ,  単一原子触媒 ,  電気化学 ,  酸素還元