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J-GLOBAL ID：202202232497432407   整理番号：22A0974811

金属-電解質界面におけるORR分極曲線と速度論の間の相関の解明【JST・京大機械翻訳】

Elucidating the Correlation between ORR Polarization Curves and Kinetics at Metal-Electrolyte Interfaces

著者 (14件)： Liu Haijun (Harbin Institute of Technology, China) ,  Liu Haijun (Department of Mechanical and Energy Engineering, Southern University of Science and Technology, China) ,  Liu Haijun (Ministry of Education Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies, Southern University of Science and Technology, China) ,  Chen Ming (Department of Mechanical and Energy Engineering, Southern University of Science and Technology, China) ,  Chen Ming (Ministry of Education Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies, Southern University of Science and Technology, China) ,  Sun Fengman (Harbin Institute of Technology, China) ,  Sun Fengman (Department of Mechanical and Energy Engineering, Southern University of Science and Technology, China) ,  Sun Fengman (Ministry of Education Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies, Southern University of Science and Technology, China) ,  Zaman Shahid (Department of Mechanical and Energy Engineering, Southern University of Science and Technology, China) ,  Zaman Shahid (Ministry of Education Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies, Southern University of Science and Technology, China) ,  Wang Min (Ministry of Education Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies, Southern University of Science and Technology, China) ,  Wang Min (Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Southern University of Science and Technology, Guangdong Province, China) ,  Wang Haijiang (Department of Mechanical and Energy Engineering, Southern University of Science and Technology, China) ,  Wang Haijiang (Ministry of Education Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies, Southern University of Science and Technology, China)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 14  号： 11  ページ： 13891-13903  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 酸素還元反応(ORR)の熱力学を解析するのに用いた金属-真空モデルは,電気化学プロセスにおける電解質の役割を完全に見落とし,従って,金属-電解質界面で生じる実際の速度過程を反映しない。したがって,実際の実験プロセスに基づいて,本研究は,ORR速度論と分極曲線の間の相関を効果的に解明することによって,初めて,新しい金属-電解質モデルを介して,ORRのための電解質と化学種の間の化学的相互作用を解明した。著者らのシミュレーションモデル解析は,異なる組成(Pt_3Ni-(111),Pt_2Ni_2(111),およびPtNi_3(111))を有する種々のPt表面(Pt(111),Pt(110),およびPt(100))とPtNi合金に関するすべての可能なORR機構の研究から成る。得られた結果は,吸着酸素の水素化が吸着ヒドロキシル(R8)を形成し,その大きな制御重量が吸着酸素(θ_O*)の被覆率によって反映され,4電子支配ORRプロセスにおける律速段階(RDS)であることを示した。金属-電解質モデルと実験測定の両方で得られた理論的ORR速度論から分極曲線の大きなフィッティングによって直接相関を確立した。本研究は,異なるPt表面とPtNi合金の間で,Pt_3Ni-(111)が,E_a(0.74eV)の最低自由エネルギー障壁,ΔΔG_O*-2.46|(0.80eV)の最低値,最も高い反応速度r(サイト当たり9.98×105s-1),およびより正の半波電位U_1/2(0.93V)を有する最も高いORR活性を示すことを明らかにした。。”その研究は,Pt_3Ni-(111)が,最も高いORR活性を示す,ことを明らかにした(P_a)_a(0.74eV),最も小さな値,ΔΔG_O*-2.46|(0.80eV),最高反応速度r(9.98×105s-1),およびより正の半波電位U_1/2(0.93V)。以前のモデル研究とは対照的に,本研究は,触媒スクリーニングのためのより正確な理論的システムを提供し,研究者が実験現象をよりよく理解し,触媒設計および開発のための作業の指針になるであろう。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 自由エネルギー ,  *界面 ,  吸着 ,  反応速度 ,  酸素 ,  白金 ,  触媒 ,  水素化 ,  触媒活性 ,  *電解質 ,  電気化学 ,  化学種 ,  半波電位 ,  スクリーニング
準シソーラス用語： *分極曲線 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ORR動力学 ,  金属-電解質界面 ,  偏光曲線 ,  触媒活性 ,  PtNi合金

分類 (1件)： 電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (5件)： 電解質 ,  界面 ,  分極曲線 ,  速度論 ,  相関