数据驱动的PtFeCoNiMnCr高合金纳米粒子作为空气电池的双功能氧气催化剂
Jiaqi Li1, Jingyi Cui1, Xinyue Lv1
1School of Materials Science and Engineering, Central South University, Hunan Changsha 410083, China.
ACS applied materials & interfaces
|October 13, 2025
概括
高排序的高合金 (HEAs) 显示出作为空气电池的电催化剂的前景. 数据驱动的选确定了Mn和Cr为剂,产生了一种具有特殊催化活性和稳定的合金.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 高合金 (HEAs) 由于其高的催化活性和稳定性,被认为具有电催化剂的潜力.
- 开发高效的电催化剂对于推进空气电池技术至关重要.
研究的目的:
- 采用数据驱动的方法来选有序高合金 (HEAs) 的兴奋剂元素.
- 优化HEAs以提高氧化演化反应 (OER) 和氧减少反应 (ORR) 的催化性能.
- 评估空气电池中开发的HEA催化剂的性能.
主要方法:
- 利用原子半径,电子阴性和混合的力,以以数据驱动的选兴奋剂元素.
- 通过在600°C的-烧结合成了六个组成的HEA (PtFeCoNiMnCr),具有L10型的有序结构.
- 进行了OER和ORR的电催化试验,并将催化剂组装成一个空气电池以评估性能.
主要成果:
- 订购的L10型HEA表现出极好的催化活性,具有245mV的低OER超电位和0.944V的高ORR半波电位.
- 由此产生的空气电池表现出1.46V的高开放电路潜力和127.18mW·cm−2.2的峰值功率密度.
- HEA催化剂保持了160小时的稳定循环,没有显著的电流衰变.
结论:
- 数据驱动的选方法有效地确定了Mn和Cr作为适合用于创建具有优越电催化性质的高度排序的HEAs的剂.
- 合成的PtFeCoNiMnCr HEA显示出作为下一代空气电池的高度活性和稳定的电催化剂的显著前景.
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