Facet-Defined Strain-Free Spinel Oxide for Oxygen Reduction

2022 · Nano Letters

저자

Jinwoung Jo, Ji Mun Yoo, Dong Hyeon Mok, Ho Yeon Jang, Jiheon Kim, Wonjae Ko, Kyungbeen Yeom, Megalamane Siddaramappa Bootharaju, Seoin Back, 성영은 (Yung‐Eun Sung), 현택환 (Taeghwan Hyeon)

연구주제

Electrocatalysts for Energy Conversion · Catalytic Processes in Materials Science · CO2 Reduction Techniques and Catalysts

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(에너지/자원 > 온실가스 처리 > non-CO2 처리기술)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

cobalt manganese spinel oxide 결정면 제어 산소 환원 반응(ORR) 스피넬 산화물 surface strain

키워드 (OpenAlex)

oxygen reduction reaction facet engineering surface strain epitaxial growth charge transfer electrocatalyst stability volcano plot

초록

Exposing facet and surface strain are critical factors affecting catalytic performance but unraveling the composition-dependent activity on specific facets under strain-controlled environment is still challenging due to the synthetic difficulties. Herein, we achieved a (001) facet-defined Co–Mn spinel oxide surface with different surface compositions using epitaxial growth on Co 3 O 4 nanocube template. We adopted composition gradient synthesis to relieve the strain layer by layer, minimizing the surface strain effect on catalytic activity. In this system, experimental and calculational analyses of model oxygen reduction reaction (ORR) activity reveals a volcano-like trend with Mn/Co ratios because of an adequate charge transfer from octahedral-Mn to neighboring Co. Co 0.5 Mn 0.5 as an optimized Mn/Co ratio exhibits both outstanding ORR activity (0.894 V vs RHE in 1 M KOH) and stability …

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도	과제	부처	사업	수행기관	NTIS 분류(1순위)
2022	C1 가스 전환 기술 공통시험 연구	기획재정부	기후변화대응기술개발	서강대학	범위 밖
2022	나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용	과학기술정보통신부	기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비)	기초과학연구원	–
2022	화공분야연구인력양성사업단	교육부	4단계두뇌한국21사업(R&D)	서울대학	–
2022	방사광가속기공동이용연구지원사업	과학기술정보통신부	방사광가속기공동이용연구지원	포항공과대학	범위 밖

인접 그래프

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