加强氧气还原反应的第一原则研究在石墨烯和剂合的石墨烯涂层金表面上

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 计算化学计算化学

背景情况:

• 基于的电催化剂对于高性能燃料电池至关重要.
• 石墨烯涂层在实验中被用作金表面的保护层.

研究的目的:

• 为石墨烯对电催化剂的影响提供理论基础.
• 通过使用DFT计算,研究涂上石墨烯的表面的氧降解反应 (ORR) 活性.

主要方法:

• 密度函数理论 (DFT) 的计算.
• 评估Pt(100),Pt(110和Pt(111) 表面的几何和电子特性.
• 裸体和涂石墨烯的金表面的比较.

主要成果:

• 石墨烯涂层改变了氧气吸附,并增强了电荷转移.
• Pt(111) 呈现出最高的内在ORR活性,其次是Pt(110) 和Pt(100).
• 涂有石墨烯涂层的Pt ((111)) 显示了涂层表面中最低的激活能量,ORR发生在非缺陷的Pt@graphene上.

结论:

• 石墨烯涂层为ORR提供了具有竞争力的催化活性.
• 在Pt{111}@C上兴奋剂显著增强ORR活动.
• 用添加的Pt@C是电化学技术的一个有前途的电催化剂.