【做计算 找华算】
理论计算助攻顶刊，10000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！
经费预存选华算，高至15%预存增值！
碱性燃料电池可以采用无Pt基金属（PGM-free）催化剂和廉价的双极板，从而进一步降低成本。随着PGM-free氢氧化反应（HOR）催化剂的探索，Ni基化合物被认为是最有前途的碱性氢氧化反应催化剂。
基于此，
中国科学技术大学俞书宏院士（共同通讯作者）等人
报道了一种通过形成镍-钒氧化物（Ni/V
2
O
3
）异质结激活Ni的界面工程，在碱中进行高效的HOR催化。优化后的Ni/V
2
O
3
催化剂具有0.038 mA cm
-2
的高本征活性和优异的稳定性。
通过DFT计算，作者研究了反应中间体在HOR过程中的吸附能。作者首先优化了Ni(110)、Ni(110)/V
2
O
3
和V
2
O
3
作为代表性催化表面的催化剂模型进行计算，因为它们是HR-TEM研究显示的暴露面。
DFT结果显示Ni(110)表面的HBE为-0.61 eV，该HBE强度过大，导致Volmer步骤形成H
2
O的高能垒。对于Pt催化剂，虽然其HBE值为-0.47 eV是合适的，但Pt(111)表面的OHBE太弱。
DFT计算进一步表明，Ni/V
2
O
3
催化剂具有接近Pt(111)的优化HBE值，并且相对于Pt(111)具有更强的OHBE。因此，Ni/V
2
O
3
催化剂具有近乎最佳的HBE和OHBE，加速了HOR动力学。
作者还计算了V
2
O
3
催化剂的HBE和OHBE，V
2
O
3
催化剂的HBE太弱，约为-0.24 eV，难以吸附氢分子。因此，实验和理论研究表明，Ni/V
2
O
3
异质结界面可以优化氢和羟基中间体的吸附，从而协同促进碱性电解质中HOR的活性。
Interfacial Engineering of Ni/V
2
O
3
Heterostructure Catalyst for Boosting Hydrogen Oxidation Reaction in Alkaline Electrolytes.
Angew. Chem. Int. Ed.,
2023
, DOI: 10.1002/anie.202217275.
https://doi.org/10.1002/anie.202217275.
【做计算 找华算】
华算科技专注DFT代算服务、正版商业软件版权、全职海归计算团队，10000+成功案例！
用户研究成果已发表在Nature Catalysis、JACS、Angew.、AM、AEM、AFM、EES等国际顶级期刊。
