加快氧降解电催化剂的发现:对以Pt为基础的高合金中的元素组合进行高通量选
Yiyang Pan1,2, Xiangyi Shan1,2, Furong Cai1
1State Key Laboratory of Electroanalytical Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, 130022, Changchun, Jilin, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|June 27, 2024
概括
研究人员开发了一种新方法,以加快发现高效的基高合金 (HEAs) 用于氧降解反应 (ORR). 这种方法结合了人工智能,先进的打印和高通量测试,以找到更好的电催化剂.
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:
- 开发高效的氧降解反应 (ORR) 电催化剂对于能源应用至关重要.
- 高合金 (HEAs) 的庞大的组成空间为发现新材料带来了重大挑战.
研究的目的:
- 为ORR提出和验证一种程序研究方法,以加速发现高效的基于的金HEA.
- 整合人工智能,高通量合成和特征化技术,用于快速的材料勘探.
主要方法:
- 利用一个大型语言模型 (LLM) 来生成一个元素库,用于基于的二进制HEAs.
- 采用微尺度前体打印和脉冲高温合成,用于一步式HEA阵列制备.
- 使用扫描电化学细胞显微镜 (SECCM) 进行高通量测量,并验证了有前途的候选者.
主要成果:
- 成功确定了高度活跃的HEA元素组合,并探索了它们的组成空间.
- 在实际的电催化评估中验证了有利的HEA组合物的性能.
- 使用密度函数理论 (DFT) 计算,阐明了单个元素对ORR活动的贡献和协同效应.
结论:
- 综合方法加快了发现高效的多元元素材料用于能量催化.
- 这种方法为系统地探索HEA组合空间提供了一条新的途径.
- 这些发现为开发用于燃料电池等应用的先进电催化剂铺平了道路.


